FI71185B - Foerfarande foer bergbultning medelst en tvinnad straeng och aggregat foer utfoerande av bergbultning - Google Patents

Description

! 71185

Menetelmä kallion pultittamiseksi jännepunosta käyttäen ja laitteisto kalliopultituksen suorittamiseksi 5 Tämän keksinnön kohteena on menetelmä kallion pul tittamiseksi jatkuvaa jännepunosta käyttäen, jonka menetelmän mukaan - kallioon poratun reiän kohdalle siirretään syöt-töputki, 10 - syöttöputken läpi syötetään porareikään jännepu- nos, - syöttöputkea painetaan porareikää vasten syöttö-putken tiivistämiseksi kallion suhteen, - jännepunos tiivistetään tiivisteen avulla syöttö- 15 putkeen nähden, - syöttöputken kautta syötetään porareikään juotos-ainetta ja - siirretään syöttöputki pois porareiästä ja katkaistaan jännepunos.

20 Kalliopulttausta suoritettaessa jännepunosta käyt täen on vaikeutena toisaalta pultin kiinnittämiseksi porareikään käytetyn juotosaineen pysyminen porareiässä, toisaalta porareikään työnnetyn jännepunoksen pysyminen paikallaan porareiässä, kunnes juotosaine on riittävästi ko-25 vettunut.

Kalliopulttauksessa käytetään nykyään mekaanisesti laajenevaa injektointikärkeä syöttöputken päässä. Porareikään työnnetyn kärjen ympäri aikaansaadaan porareiän seinää vasten tiivistävä tulppa, joka aikaansaadaan kahden 30 tiivistysrenkaan väliin sijoitetun kumiosan avulla, joka laajenee säteettäisesti kärkeä mekaanisesti kiristettäessä aksiaalisesta porareiässä. Tulppa voidaan aikaansaada myös hydraulisesti laajentamalla kumiosaa. Tällä tavalla aikaansaadaan kylläkin juotosaineen pysyminen porareiässä, 35 mutta jännepunoksen samanaikainen pysyttäminen porareiässä ei tällä tavalla ole mahdollista.

2 71185 US-patenttijulkaisusta 4 289 427 on aikaisemmin tunnettu pultituslaitteisto, jossa jännepunoksena käytetään 3-8 kappaletta onttosydämistä, esim. lasikuitusäiettä. Laitteisto on varustettu pyörityslaitteella, jossa on pyö-5 rityslevy, jonka läpi jännepunos kulkee sitä syötettäessä porareikään. Pyörityslevyn läpikulkureiän muoto vastaa jännepunoksen poikkileikkausmuotoa, niin että pyörityslevy on pyöritysotteessa jännepunoksen kanssa. Pyörityslaitteen päätylevy on varustettu tiivisterenkaalla, jolla pyöritys-10 laite tiivistetään kalliota vasten, ja päätylevyssä on tarvittavat syöttökanavat juotosaineen syöttämiseksi porareikään. Kun jännepunosta työnnetään porareikään, jännepu-nosta samalla pyöritetään pyörityslevyn avulla, joka lisäksi estää jännepunoksen tahattoman liukumisen ulos pora-15 reiästä.

US-julkaisun mukainen pultituslaitteisto vaatii erikoisrakenteista, onttosydämistä jännepunosta, jotta pora-reiässä oleva ilma pääsisi purkautumaan ulos reiästä. Pyörityslevyn tehtävänä on myös toimia tiivisteenä jännepu-20 noksen ympärillä ja pyörityslevy on itse tiivistetty pyörityslaitteen runkoon ja päätylevyyn. Epätiiviyttä saattaa kuitenkin ilmetä pyörityslevyn läpimenoreiän ja jännepunoksen välillä etenkin jos pyörityslevy on kulunut eikä tiukasti seuraa jännepunoksen muotoa, koska pyörityslevy 25 on jäykän kappaleen muodostama.

DE-hakemusjulkaisussa 2 808 978 on esitetty keskittävä poraohjain, josta on aikaisemmin tunnettua käyttää poratangon alkuohjaamista varten kimmoisaa tukirengasta, joka on kokoonpuristamalla laajennettavissa säteettäisesti. 30 Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada mene telmä, joka välttää edellä mainitut epäkohdat ja joka mahdollistaa jännepunoksen tiivistämisen ja paikallaan pitämisen yksinkertaisella tavalla käytettäessä jännepunoksena tavanomaista rakennetta olevaa halvempaa standardipunosta. 35 Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella menetel mällä, jolle on tunnusomaista se, että tiivistettä puristetaan aksiaalisesti kokoon tiivisteen supistamiseksi säteettäisesti jännepunoksen ympärille kosketukseen jännepunoksen kehäpinnan kanssa.

3 71185

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että jännepu-noksen tiivistäminen ja paikallaan pitäminen suoritetaan aksiaaliliikkeellä, jolla aikaansaadaan kimmoisaa ainetta olevan tiivisteen säteettäinen supistuminen jännepunoksen 5 ympäri, niin että tiiviste painautuessaan jännepunosta vastaan sekä tiivistää jännepunoksen että pitää sen tukevasti paikallaan juotosaineen syöttämisen ja kovettumisen aikana. Joustavasti kokoonpuristuvaan tiivisteeseen perustuva tiivistystäpä ei ole herkkä kulumiselle ja voi mukau-10 tua jännepunoksissa mahdollisesti esiintyviin halkaisija-vaihteluihin.

Keksinnön kohteena on myös laitteisto kalliopulti-tuksen suorittamiseksi jatkuvaa jännepunosta käyttäen. Laitteistolle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patently tivaatimuksessa 3. Keksinnön mukaiselle laitteistolle on ominaista tiivistystoiminnan rakenteellisesti ja toiminnallisesti yksinkertainen toteuttaminen, koska tiivisteen aksiaalisen kokoonpuristamisen vaatima aksiaaliliike voidaan kytkeä yhteen sellaisen aksiaalisen liikkeen kanssa, 20 joka muutenkin on suoritettava kallion pultituksessa.

Liikkeiden yhteenkytkeminen voidaan toteuttaa usealla eri tavalla. Kaikille toteutusmuodoille on ominaista se, että tiivistysrengas puristuu aksiaalisesti kokoon ja joustavuutensa vuoksi samalla säteettäisesti jännepunosta vasten. 25 Keksintöä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen pultituslaitteis-ton erästä edullista toteutusmuotoa sivulta nähtynä, kuviot 2 ja 3 esittävät suuremmassa koossa pultitus-30 laitteiston syöttöputken etupäätä aksiaalileikkauksena kahdessa eri toiminta-asennossa, ja kuviot 4-7 esittävät aksiaalileikkauksina syöttö-putken etupään vaihtoehtoisia toteutusmuotoja.

4 71185

Piirustusten kuviossa 1 esitettyyn kalliopultitus-laitteistoon kuuluu kehdon 1 kannattama siirtopalkki 2, joka on liikuteltavissa pituussuuntaisesti kehdon suhteen liukukenkien 3 varassa sylinterillä 4, joka vaikuttaa siir-5 topalkin ja kehdon välillä. Siirtopalkki kannattaa jänne- punoksen syöttökoneistoa 5, joka voi olla esim. US-pa-tenttijulkaisussa 4 155 409 esitettyä tunnettua rakennetta ja joka on liikuteltavissa pituussuuntaisesti siirto-palkilla asettelusylinterin 6 avulla, joka vaikuttaa siir-10 topalkin ja syöttökoneiston välillä.

Syöttökoneistosta ulkonee yhdensuuntaisesti siirto-palkin kanssa syöttöputki 7, jonka etuosa on tuettu kannattimen 8 välityksellä kelkkaan 9, joka on liikuteltavissa pituussuuntaisesti siirtopalkilla siirtosylinterillä 15 10, joka vaikuttaa kelkan ja syöttökoneiston välillä.

Syöttöputki on kuvioissa 1-6 teleskooppimainen ja käsittää ulomman ohjausputken 11 ja sisemmän ohjausputken 12, jotka voivat liikkua aksiaalisesta toistensa suhteen. Ulomman ohjausputken etupäähän on kiinnitetty kärkikappa-20 le 13, jossa on kuminen kärki 14. Kärkikappaleessa on ak siaalinen reikä 15, joka on tarkoitettu jännepunoksen 16 läpimenoa varten ja josta haarautuu kanava 17 juotosai-netta varten ja kanava 18 ilmaletkua 19 varten.

Kuvioissa 1-3 esitetyssä toteutusmuodossa on syöt-25 töputken mainittu sisempi ohjausputki 12 kiinnitetty kel kan 9 kannattimeen 8. Ulomman ohjausputken sisään on asennettu holkkimainen tiivistyskumi 20 kärkikappaleen ja sisemmän ohjausputken päähän kiinnitetyn rengasmaisen painimen 21 väliin.

30 Laitteisto on lisäksi varustettu leikkurilla 22, joka on asennettu kääntyvästä siirtopalkin varaan jänne-punoksen katkaisemista varten.

Kallion pultitus suoritetaan seuraavalla tavalla:

Syöttöputki 7 suunnataan siirtopalkkia 1 asettele-35 maila sijaitsemaan linjassa kallioon 23 poratun reiän 24 5 71185 kanssa. Siirtämällä syöttökoneistoa 5 sylinterillä 6 ja kelkkaa 9 sylinterillä 10 ohjataan syöttöputken kärki-kappale 13 aksiaalisesti porareiän kohdalle ja työnnetään jonkin verran reiän sisään (tässä tapauksessa reikään ase-5 tetun suojaputken 25 sisään) sivuttaisliikkeen estämisek si, kuv. 2. Tämän jälkeen syötetään jännepunos 16 kelalta 26 syöttökoneiston avulla ohjausputkien, tiivistyskumin ja kärkikappaleen läpi porareikään. Jännepunoksen päähän on sidottu ilmanpoistoletkun 19 pää, jolloin jännepunos 10 vetää letkun mukanaan reikään.

Kun jännepunoksen syöttö on suoritettu, alkaa juo-tosaineen syöttö. Ensin työnnetään syöttöputkea eteenpäin siirtosylinterillä 10, niin että kartiomainen kumikärki 14 painautuu tiukasti suojaputken päätereunaa vasten.

15 Työntämistä jatketaan edelleen siirtosylinterillä, jol loin kumikärjen puristuessa kokoon ulomman ohjausputken 11 eteneminen vaikeutuu. Tällöin sisempi ohjausputki 12, johon työntövoima vaikuttaa, siirtyy ulomman ohjausputken suhteen aksiaalisesti eteenpäin painaen jännepunoksen ym-20 parilla olevaa holkkimaista tiivistyskumia 20 aksiaali sesti kokoon. Tämän aksiaalisen puristumisen seurauksena tiivistyskumi painautuu säteettäisesti jännepunosta vastaan ja riittävän puristuksen vaikutuksesta tiivistää jännepunoksen syöttöputkeen nähden.

25 Kun tiivistäminen näin on tehty, syötetään juotos- ainetta pumpulla 27 kärkikappaleessa olevan kanavan 17 kautta porareikään, jolloin juotosaineen tunkeutuessa reikään siellä oleva ilma purkautuu ilmanpoistoletkusta estämättä juotosaineen syöttöä.

30 Kun juotosainetta on syötetty riittävästi, keskey tetään juotosaineen syöttö, vedetään sisempää ohjausput-kea taaksepäin siirtosylinterillä 10, jolloin tiivistys-kumi vapautuu kokoonpuristuksesta ja irtoaa kosketuksesta jännepunoksen kanssa. Sisemmän ohjausputken liikkuessa 35 edelleen taaksepäin vetää se mukanaan ulomman ohjausput ken kärkikappaleineen syöttökoneistoa kohti. Lopuksi jän- 6 71185 nepunos katkaistaan leikkurilla 22.

Holkkimaisen tiivistyskumin ja sisemmän ohjausput-ken väliin ohjausputkeen kiinnitetyssä painimessa 21 on ohjausputkeen päin kartiomainen reikä 23, joka 5 ohjaa putkeen syötetyn jännepunoksen holkkimaisen tiivis tyskumin läpi sitä vahingoittamatta.

Esitetyssä toteutusmuodossa käytetään hyväksi ulomman ohjausputken siirtämiseksi tiivistävään kosketukseen porareiän kanssa ja myös tiivistyskumin painamiseksi tii-10 vistävään kosketukseen jännepunoksen kanssa samaa voima- laitetta eli hydraulista siirtosylinteriä 10. Vaihtoehtoisesti on mahdollista kiinnittää ulompi ohjausputki kelkan 9 kannattimeen 8 ja asentaa ulomman ohjausputken ja sisemmän ohjausputken välille hydraulinen puristussy-15 linteri 10', kuten kuviossa 4 on esitetty.

Kuviossa 5 esitetyssä toteutusmuodossa on sisempi ohjausputki otteessa ulomman ohjausputken kanssa kierre-liitoksen 29 välityksellä. Ulompi ohjausputki on kiinnitetty kelkan kannattimeen 8. Sisemmän ohjausputken kier-20 tämiseksi akselinsa ympäri ulomman suojaputken suhteen on asennettu pyörityslaite 31, joka on esitetty vain kaavamaisesti. Kun sisempää ohjausputkea pyöritetään, liikkuu se aksiaalisesti tiivistyskumia kohti ja puristaa sitä aksiaalisesti kokoon.

25 Kuviossa 6 esitetyssä toteutusmuodossa on sisemmän ohjausputken suukappaleen 21' läpimenevä reikä kaksoiskar-tion muotoisen kiilapinnan 21a muodostama ja tiivistys-kumin 20' suukappaletta päin olevassa päässä on vastaava kartiomainen kiilapinta 20a. Suukappaletta työnnettäessä 30 tiivistyskumia kohti puristaa suukappale tiivistyskumia sekä aksiaalisesti että säteettäisesti kokoon.

Kuviossa 7 esitetyssä toteutusmuodossa kuuluu syöt-töputkeen vain ulompi ohjausputki 11, johon kelkan kannatin 8 on kiinnitetty. Ohjausputken sisään on asennettu 35 hydraulinen sylinteri-mäntärakenne, jonka mäntä 31 voi 7 71185 liukua aksiaalisesti päätykappaleiden 32 varassa. Paine-nesteen tulo- ja poistoportit on merkitty viitenumeroilla 33 ja 34. Kun mäntää painetaan tiivistyskumia kohti, painaa se tiivistyskumia aksiaalisesti kokoon, niin että tii-5 vistyskumi painautuu säteettäisesti jännepunosta vastaan.

Kaksitoimisen sylinterin asemesta voidaan käyttää yksi-toimista sylinteriä, jossa tiivistyskumin työntövoimaa käytetään hyväksi männän palauttamista varten.

Piirustukset ja niihin liittyvä selitys on tarkoi-10 tettu vain havainnollistamaan keksinnön ajatusta. Yksi tyiskohdiltaan voi keksinnön mukainen laitteisto vaihdella huomattavastikin patenttivaatimusten puitteissa. Holkki-maisen tiivisteen asemesta voidaan käyttää esim. katkaistun kartion muotoista tiivistettä, jossa kartion kärki voi 15 olla sijoitettu kumpaan suuntaan tahansa. Edullisesti se kuitenkin on kalliosta poispäin, jolloin juotosaineen aiheuttama paine puristaa tiivisteen entistä tiukemmaksi jän-nepunoksen ympärille tiivistäen siten paremmin. Vastaavasti voidaan käyttää kaksoiskartiotiivistettä, jossa tii-20 viste kapenee kartiomaisesti molempiin suuntiin tiivisteen keskeltä. Eri tavalla muotoillut pyöreähköt, rengasmaiset ja mahdollisesti useiden erimuotoisten tai samanmuotoisten tiivisteiden muodostamat tiivisteryhmät ovat myöskin sovellettavissa keksinnön mukaisesti.

Claims (9)

1. Menetelmä kallion pultittamiseksi jatkuvaa jänne-punosta käyttäen, jonka menetelmän mukaan 5. kallioon poratun reiän (24) kohdalle siirretään syöttöputki (7), - syöttöputken läpi syötetään porareikään jännepunos (16) , - syöttöputkea painetaan porareikää vasten syöttö- 10 putken tiivistämiseksi kallion suhteen, - jännepunos tiivistetään tiivisteen (20) avulla syöttöputkeen nähden, - syöttöputken kautta syötetään porareikään juotos-ainetta ja 15. siirretään syöttöputki pois porareiästä ja katkais taan jännepunos, tunnettu siitä, että tiivistettä (20) puristetaan aksiaalisesti kokoon tiivisteen supistamiseksi säteettäi-sesti jännepunoksen (16) ympärille kosketukseen jännepu-20 noksen kehäpinnan kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että porareikää (24) vasten painettua syöttöputkea (7) painetaan edelleen porareiän suuntaan tiivisteen (20) aksiaalista kokoonpuristamista varten.

3. Laitteisto kallion jännepunospulttauksen suorit tamista varten, johon laitteistoon kuuluu - siirtopalkki (1), - siirtopalkin kannattama syöttöputki (7), joka on päästään varustettu kärkikappaleella (13), 30. siirtolaite (10) syöttöputken siirtämiseksi ak siaalisesti siirtopalkkia pitkin, - välineet (5, 27) jännepunoksen ja juotosaineen syöttämiseksi kärkikappaleen läpi, ja - syöttöputken kannattama rengasmainen tiiviste 35 (20), jonka läpi jännepunos (16) ulottuu, 9 71185 tunnettu siitä, että - tiivisteenä (20) on joustavasti kokoonpuristuva tiivistysrengas, jonka läpimenoreikä supistuu säteettäi-sesti tiivistysrenkaan puristuessa aksiaalisesti kokoon, 5 ja - että laitteisto on varustettu käyttölaitteella (10; 10'; 30; 31) tiivistysrenkaan aksiaalista kokoonpu-ristamista varten.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laitteisto, t u n - 10. e t t u siitä, että syöttöputki (7) käsittää kaksi ko- aksiaalisesti liukuvasti sisäkkäin asennettua ohjausputkea (11, 12), että tiivistysrengas (20) on asennettu aksiaalisesti ohjausputkien väliin siten, että tiivistysrenkaan toinen pää on aksiaalisesti liikkumaton toisen ohjausput-15 ken (11) suhteen ja toinen pää on aksiaalisesti siirrettä vissä toisen ohjausputken (12) avulla.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että syöttöputken (7) sisempi ohjausput-ki (12) on kiinnitetty kannattimeen (8), jolla syöttöputki 20 on tuettu aksiaalisesti liukuvasti siirtopalkkiin (1), ja että käyttölaitteena (10) on syöttöputken siirtolaite, joka vaikuttaa mainitun kannattimen ja siirtopalkin välillä.

6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto, t u n - 25. e t t u siitä, että käyttölaitteena (10') on ulomman ohjausputken (11) ja sisemmän ohjausputken (12) välillä vaikuttava paineväliainesylinteri.

7. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ulompi ohjausputki (11) ja 30 sisempi ohjausputki (12) ovat kierreotteessa (29) tois tensa kanssa ja että käyttölaitteena (30) on ohjausputkia toistensa suhteen pyörittävä kiertoväline.

8. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että tiivistysrenkaassa (20') on 35 kartiomainen kiilapinta (20a), jolla tiivistysrengas pai- 10 71185 nautuu siseirunässä ohjausputkessa (12) olevaa ympäröivää kiilapintaa (21a) vasten.

8 71185

9. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että tiivistysrengas (20) on 5 asennettu syöttöputken (7) sisään siten, että tiivistys- renkaan toinen pää on liikkumaton syöttöputken suhteen, että syöttöputken sisään on asennettu aksiaalisesti liikkuva, tiivistysrenkaan toista päätä vastaan painautuva pu-ristusholkki (31') ja että käyttölaitteena on syöttöput-10 ken ja puristusholkin välillä vaikuttava paineväliaine- sylinteri (31-34). tl n 71185