FI66051B - Anordning vid borrutrustningar - Google Patents

Description

F5iF*l [B] «^ulutusjulka.su n

JgSjft lJ ' ' UTLÄGGNI NGSSKRIFT OoUoi 52¾¾ C Patentti myönnetty 10 33 1934 ” Patent ceddelat ^ ^ (51) Kv.lk? /totCL3 E 21 B 7/00 SUOMI —FINLAND (21) FWulh»k«mu*-P«t«il»n*öknln| 7503^8 (22) H«k«ml*piivl — Anteknlnpd·! 07.02.75 ' ' (23) Alkupitvt—GIKl(h«t*da( 07.02.75 (41) Tullut iulklMkil — Riivit off«itH| 1 9.0 8.7 5

Patentti- ja rekisteri hallitut ...

_ . . ' t . , (44) Nlhtlvlk*lp»noo ja kuuUulktitun pvm. — , „.

Patent· och reglstarstyralaen Ancttkan utlagd och utUkrtftun publicarad 30.0 A . 84 (32)(33)(31) Pyydetty «tuoikaut—Bacird prtorkat 18.02.7*4 18.02.7^* Ruots i-Sver ige(SE) 7^02091 “8, 7*402089-2 (70 BPA Byggprodukt ion AB, Masthuggsterassen 1, S-*413 18 Göteborg,

Ruots i-Sverige(SE) (72) Sven Göran Anders Grönblad, Västra Frölunda, Ruotsi-Sverige(SE) (7*4) Oy Heinänen Ab (5**) Järjestely porala i ttei ssa - Anordning vid borrutrustningar

Esillä oleva Keksintö tarkoittaa järjestelyä porauslaitteissa, jotka on tarkoitettu vaakasuoraa poraamista varten kallioon ja multa- ja hiekkakerroksiin.

Tällaista poraamista maanpinnan alla suoritetaan porattessa sisään eri tarkoituksiin käytettäviä putkia. Ennen tunnelien räjäyttämistä porataan tällaisia putkia vierekkäin renkaanmuo-toon, ja putkia käytetään jäähdytysputkien syuttöputkina. Näiden tehtävänä on muodostaa keinotekoinen routakerros niiden maakerrosten ympärille, jotka sitten räjäytetään pois. Keinotekoisesti aikaansaatu routakerros estää veden virtaamisen räjäytettyyn tunneliin, mikä säästää aikaa ja työtä.

Tätä vaakasuoraa poraamista varten olevassa porauslaitteessa on porauskoneisto, mainittuja syöttöputkia, porakruunu, joka on kiinnitetty poraussuunnassa etumaisen syöttöputken etupäähän, ja porauskoneiston ja porakruunun välillä syöttöputken läpi ___ .. Γ“ 66051 ulottuvia poraustenkoja, jotka syöttöputket on varustettu aksi-aalisesti läpimenevällä kanavalla porakruunuun menevää huuhtelu-vettä varten.

Poraustyöhön liittyy kuitenkin lukuisia ongelmia, ja näin on varsinkin silloin, kun porakruunu tunkeutuu kallioon ja multa-ja hiekkakerroksiin. Jos ilmanpaine syöttöputkissa ja vedenpaine huuhtelukanavissa porakruunussa on alhaisempi kuin ulkoapäin vaikuttava pohjavedenpaine, vesi ja irtonainen maamateriaali tunkeutuvat mainittuihin putkiin ja kanaviin aina porauskammi-oon saakka. Näistä materiaalisiirtymistä on vuorostaan seurauksena vajoamia porauspaikan yläpuolella olevassa maakerroksessa. Lisäksi materiaalisiirtymien vuoksi on olemassa suurempi vaara poran poikkeamisesta suunnitellusta suunnasta.

Tätä ongelmaa on yritetty poistaa käyttämällä porakruunua, jonka halkaisija on pienessä määrin suurempi kuin viereisen syöttöput-ken sisähalkaisija ja joka kiinnitetään tiiviisti tämän etupäätä vasten. Tämä on tosin antanut myönteisen vaikutuksen ja osittain estänyt mullan, hiekan ja veden sisääntunkeutumista. Sen sijaan on kuitenkin huomattu muita haittoja. Niinpä tämän suuruista porakruunua ei voida tuoda jälleen putkien läpi ja käyttää uudelleen. Jos tällöin myös käy niin, että poraustenkoja ei voida irrottaa porakruunusta poraamisen päätyttyä, mikä ei ole epätavallista, tämä merkitsee sitä, että porareikää ei voida käyttää, ja siis on aloitettava uudelleen uuden reiän te-kemisellä.

Voidaan myös ajatella, että korotetaan porauskammiossa vallitsevaa ilmanpainetta maa-ai neS'ten ja veden syöttöputki in tunkeutumisen estämiseksi. Tämä aiheuttaa kuitenkin turvallisuusriskejä työntekijöille; täytyy rakentaa sulku porauskammion sisääntuloon, mikä vaikeuttaa kaikkia kuljetuksia porauskammioon ja sieltä pois ja on myös aikaavievää ja kallista.

Poraustyön aikana syöttöputket seuraavat porauskruunun vähittäistä syöttämistä kallion ja maakerroksen läpi. Porattaessa kallioon tunkeutuu kuitenkin porareikään vettä myös näiden syöttöput-kien ulkopuolelta ja virtaa porauskammion sisään. Kun porakruunu on päässyt löyhempiin maakerroksiin, vesi sekoittuu mullan ja hiekan kanssa, mikä huonontaa tilannetta.

3 65051 Tätä ongelmaa on yritetty ratkaista kiinnittämällä O-renkaan tai V-tiivisteen muodossa oleva tiiviste putken ja porareiän seinämän väliin. Näiden tiivisteiden kiinnittäminen on kuitenkin vaikeaa sen vuoksi, että syöttöputki seuraa porakruunua työ-suunnassa ja tiivistää sen vuoksi huonosti. Jos kuitenkin onnistutaan saavuttamaan suhteellisen hyvä tiivistys, syntyy sen sijaan se haitta, että multaa ja vettä kerääntyy tulpiksi tiivisteen eteen, mistä on seurauksena putkien juuttuminen kiinni. Vaikeimmissa tapauksissa täytyy porata uudestaan putki juuttuneen putken viereen.

Esillä olevan keksinnön avulla on edellä kuvatut ongelmat olennaisesti poistettu hyvin yksinkertaisin keinoin. Keksintö on tunnettu huuhtelureiän taakse sovitetun ensimmäisen tiivisteen, jonka tehtävänä on estää huuhteluvettä virtaamasta poratangon ja syöttöputken välissä porakammioon päin olevaan suuntaan, ja toisen tiivisteen, edullisesti kaksoistiivisteen, joka muodostuu metallia olevasta o’asta ja pehmeämpää ainetta, kuten kumia tai muovia olevasta osasta, yhdistelmästä, joka toinen tiiviste on kiinnitetty syöttöputken ja porakruunun väliin ja on sovitettu toisaalta estämään pohjaveden ja lietteen tunkeutuminen syöttö-putken sisään, toisaalta vaikuttamaan yhdessä ensimmäisen tiivisteen kanssa suljetun tilan muodostamiseksi näiden kahden tiivisteen väliin.

Näiden keinojen avulla estetään tehokkaasti lietteen tunkeutuminen sekä putken ja poraustenkojen väliin että huuhtelukanavien sisään.

Lisäetuna yhdistetystä tiivisteestä on, että ei ole tarpeen käyttää edellä kuvatun tyyppistä porakruunua, vaan voidaan sen sijasta käyttää epäkeskoporakruunua, joka voidaan saada takaisin ja siten käyttää useita kertoja.

Keksintöä kuvataan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa

Kuva 1 on kaavamainen yleiskuva sellaisesta porauslaitteistosta, jolla poraaminen suoritetaan syöttöputkia käyttäen, ja

Kuva 2 on pystyleikkaus syöttöputkesta, jonka ulkopäässä on po ra k t'u u nu.

_ - τ 4 66051

Työympäristöä on havainnollistettu Kuvassa 1. Maanalaiseen Kallioon 1 on räjäytetty poraus Kammio 2 Kalliossa olevan viettävän osan 3 läheisyyteen. TarKoituKsena on tästä Kohdasta porata sarja reiKiä viereKKäin renKaana ulos Kallioseinämän 3 läpi, vaaKasuoraan löyhempien maaKerrosten läpi, jotKa muodostuvat mullasta, hieKasta, savesta ja vedestä. Maanpintaa on merKitty viitenumerolla 4 ja pöhjavedenpintaa viitenumerolla 5. Porausta jatKetaan toisen maanalaisen Kallioharjanteen 1a sisään. SamanKesKeisesti porauslaitteiston 6 poratanKojen 7 ympärille on Kiinnitetty syöttöputKia Θ, jotKa seuraavat poraKruunua 9 tämän mennessä vähittä!sesti eteenpäin maaKerrosten läpi.

Kuten Kuvasta 2 Käy selville, KeKsinnön muKaan on syöttöputKen Θ lähinnä poraKruunua 9 olevan osan ja poraKruunun 9 väliin sovitettu viereKKäin KaKsi tiivistettä, ulompi metallitiiviste 10 ja sisempi tiiviste 11 pehmeämmästä materiaalista, edullisesti KovaKumista tai muovista. Metallitiiviste 10 muodostuu sopivasti poraKruunun 9 ympärille tehdystä Kovahitsipalosta, jolloin » poraKruunun yläpuoli on hiottu tasaiseKsi ja sen paKsuus on las-Kettu siten, että hitsattu palKo sopii hyvin syöttöputKeen 8. Hitsattu palKo toimii myös poraKruunun 9 KesKistämiseKsi putKeen 8 ja sen ohjaamiseKsi. Pehmeämpi tiiviste 11 on sopivasti vul-Kanoitu Kiinni poraKruunuun 9 tämän Kehän suuntaiseen uraan 12.

Nämä kaksi tiivistettä 10 ja 11 muodostavat yhdistelmänä erittäin hyvän tiivistyksen ja estävät suuressa määrin sekä karkeampien että hienompien ainesten ja veden tunkeutumisen syöttöputken sisään. Tiivisteiden yhteisvaikutus aiheuttaa myös sen, että ne Kuluvat hitaammin verrattuna siihen, että käytettäisiin joko ainoastaan yhtä metallitiivistettä tai yksinomaan pehmeää tiivistettä .

Poratanko 7 on varustettu huuhtelukanava1la 13, joka muuttuu porakruunun 9 läpi meneväksi Kanavaksi 14, joka jakautuu sivu-kanaviin 15, 16, ja 17. Takapäästä porakruunu 9 on varustettu puhdistuse1 imi 1lä 1Θ. Poratangon 7 etupää on varustettu huuh-telureiällä 19. Jonkin matkaa taaksepäin tästä on kahden pora-tangon 7 väliin sovitettu takaiskuventtiili 20.

Keksinnön mukaan kiinnitetään tämän lisäksi sopivalla tavalla liitosholkin 24 päälle edullisesti kovakumia oleva tiiviste 25, joka vietäessä syöttöputkea 8 liitosholkin ympäri tulee t i i vis täväs t i painautumaan "ämän sisäsivua vasten.

5 66051

Poraamisen aikana huuhdellaan vettä kanavien 13 läpi paineella, joka ylittää takaiskuventtiili n 20 avautumispaineen. Vesi jatkaa ulos po-rakruunun 9 kanavien 14, 15, 16 ja 17 kautta. Osa vedestä virtaa poratangon 7 huuhtelureiän 19 läpi ulos ja tulee täyttämään tilan 27, joka on poratangon 7 ja syöttöputken 8 välissä ja jota rajoittaa ja jonka sulkee kaksoistiiviste 10, 11 toisessa päässä ja liitos-hoikilla 24 oleva tiiviste 25 vastakkaisessa päässä. Tässä tilassa 27 tulee vallitsemaan ylipaine. Tämä järjestely sulkee pois kaiken mahdollisuuden mullan, hiekan ja veden tunkeutumisesta syöttöputkeen 8 .

Kun on aikan jatkaa poratankoja 7 ja syöttöputkia 8, pysäytetään porakruunu 9 ja huuhteluveden syöttö keskeytetään. Tällöin takaiskuven ttii1i 20 toimii heti, mikä merkitsee sitä, että takaisku-venttiilin 20 edessä oleva huuhtelukanava 13 samoin kuin kanavat 14, 15, 16 ja 17 sekä tila 27 pidetään vedellä täytettyinä ja siis estetään koko ajan näitä teitä multaan, hiekkaan, poraus 1ietteeseen tms. sekoittuneen pohjaveden sisääntulo. Liittämisen jälkeen voidaan sen vuoksi välittömästi aloittaa poraus uudelleen, ilman että ensin tarvitsisi huuhdella puhtaaksi koko järjestelmää.

Keksintö ei ole rajoittunut esitettyyn ja kuvattuun sove11utusmuotoon, vaan sitä voidaan muunnella monin tavoin jäljessä seuraavien patenttivaatimusten puitteissa. Esimerkiksi voidaan ajatella kiinnittää kak-soistiiviste putken 8 sisäsivua vasten porakruunu1le 9 kiinnittämisen sijasta. Ei ole myöskään estettä sille, että tiivisteet 10 ja 11 vaihtavat paikkaa, ts. kumitiiviste sijoitetaan uloimmaksi ja metalli-tiiviste tämän sisäpuolelle.

Kovakumitiivistettä 25 ei tarvitse sijoittaa liitoshoIki 1le 24, vaan se voidaan kiinnittää poratangon 7 ympärille heti huuhtelureiän 19 taakse. Tila 27 tulee tämän johdosta pienemmäksi ja täyttyy nopeammin vedellä.

Claims (4)

1. Järjestely poraus laitteissa Kallion sekä multa- ja hiekkaker-rosten läpi poraamista varten, johon laitteistoon kuuluu porauslait-teen (6) ja tämän porakruunun (9) välissä olevia sekä syöttöputken (8) läpi kulkevia poratankoja (7), jotka on varustettu aksiaalisesti läpi menevällä kanavalla (13) huuhteluvettä varten ja huuhtelurei-ällä (19) porakruunun (9) takana tämän läheisyydessä, tunnet- t u huuhtelureiän (19) taakse sovitetun ensimmäisen tiivis teen (25), jonka tehtävänä on estää huuhteluvettä virtaamasta pora-tangon (7) ja syöttöputken (8) välissä porakammioon (2) päin olevaan suuntaan, ja toisen tiivisteen, edullisesti kaksoistiivisteen (10,11), joka muodostuu metallia olevasta osasta (10) ja pehmeämpää ainetta, kuten kumia tai muovia olevasta osasta (11), yhdistelmästä, joka toinen tiiviste (10,11) on kiinnitetty syöttöputken (8) ja porakruunun (9) väliin ja on sovitettu toisaalta estämään pohjaveden ja lietteen tunkeutuminen ohjausputken (8) sisään, toisaalta vaikuttamaan yhdessä ensimmäisen tiivisteen (25) kanssa suljetun tilan (27) muodostamiseksi näiden kahden tiivisteen (25; 10,11) väliin.

2. Patentti-vaatimuksen 1 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että metallitiiviste (10) muodostuu porakruunun (9) ympärille tehdystä kovahits istä.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, joss$ pehmeämpi tiiviste on valmistettu kovakumista, tunnettu siitä, että tiiviste (11) on vulkanoitu kiinni porakruunun (9) kehällä olevaan uraan (12). « * ·’

4. Patenttivaatimuksen 1 mukai.nen järjestely, tunnettu siitä, että huuhtelureiän (19) taakse sovitettu tiiviste (25) on kiinnitetty liitosholkilie (24), joka pitää yhdessä kahta poratankoa (7).