FI76865B - Foerfarande och anordning foer borrning av djupa haol i berg eller liknande. - Google Patents

Description

1 76865

Menetelmä ja laite syvien reikien poraamiseksi kallioon tai vastaavaan maaperään

Tekninen alue 5 Nyt selostettava keksintö koskee menetelmää ja hyd raulista upotuskallioporakonetta syvien ja suurien reikien poraamiseksi kallioon ja kiinteään maahan.

Aikaisemmat rakenteet

Edellä mainitun tyyppisten reikien poraamiseen käy-10 tetään nykyään yleensä ns. kairausta, mikä merkitsee sitä, että erikoismuotoiltua poran terää painetaan sitä samanaikaisesti pyörittämällä maan sisään. Koska poran terässä on erilaisia osia, kallio- tai maamateriaali murskautuu pieniksi kappaleiksi tai hiukkasiksi. Poran terä on tavalli-15 sesti kiinnitetty putkimaiseen varteen, jonka halkaisija on pienempi kuin poran terän halkaisija. Maan pinnalle sijoitettu koneyksikkö pyörittää poran vartta. Tässä koneessa on myös poran varren tukilaitteet. Poran terän jauhama kallio- ja maamateriaali (jota nimitetään porausjätteeksi) 20 saadaan porausreiästä maan pinnalle huuhteluvedellä tai erityisellä huuhtelunesteellä, jota nimitetään kairaus-lietteeksi. Huuhtelu tapahtuu painamalla huuhteluneste pumpulla poran varren keskellä olevan reiän ja poran terässä porausreiän pohjalla olevien huuhteluaukkojen läpi, minkä 25 jälkeen kairausliete nousee maan pinnalle poran varren ul-kopuolellla, jolloin porausjäte saadaan pois porausreiästä. Maan pinnalla suurin osa porausjätteestä erotetaan kairaus-lietteestä esim. laskeutusaltaissa, minkä jälkeen huuhteluneste pumpataan jälleen alas reikään poran vartta pitkin. 30 Lisäksi tunnetaan moottorin avulla tapahtuva kai- rausmenetelmä. Moottori lasketaan tällöin kairausreikään ja kiinnitetään poran varren alapäähän, joka ei pyöri. Moottorin suorana käyttövoimana on kairausliete.

Edellä kuvattua kairausta käytetään lähinnä pehmeil-35 le sedimenttikivilajeille. Suoritettaessa kairausta kovempaan, kiteiseen kivilajiin, tämä menetelmä tulee kuitenkin kalliiksi, koska kairausnopeus on hyvin pieni ja poran 2 76365 terä kuluu paljon. Tällaiselle kivilajille käytetäänkin sen vuoksi kokonaan erilaista kairausmenetelmää. Sitä nimitetään vasaraporaukseksi, mikä merkitsee sitä, että iskumän-tä lyö nopeassa tahdissa poran varteen ja/tai poran terään 5 poran varren pyöriessä samanaikaisesti.

Tällöin käytettävien koneiden käyttövoimana on tavallisesti paineilma, toisin sanoen iskumännän käyttövoimana on paineilma, joka suorittaa yleensä myös porausjätteen poishuuhtelemisen. Kairattaessa syvempiä ja suurempia rei-10 kiä (jopa 200 m) tässä menetelmässä käytetään niin seulottua uppovasaraa, mikä tarkoittaa sitä, että poravasara ja sen iskumäntä kiinnitetään putken muotoiseen poran varteen ja lasketaan porausreikään pyörivän koneen avulla, joka vastaa rakenteeltaan periaatteessa edellä kairauksen yhteydes-15 sä selostettua.

Vasaraporauksessa paineilma saadaan maan pinnalla olevasta paineilmakompressorista ja puhalletaan poran varren läpi, jolloin se käyttää iskumäntää. Iskumäntä lyö puolestaan poran terään, minkä jälkeen paineilma huuhtelee 20 porausjätteen maan pinnalle poran varren ulkopuolelle. Tämän menetelmän eräänä epäkohtana on kuitenkin sen rajoitettu syväporausteho. Menetelmä on toisaalta tuntuvasti nopeampi kuin kairaus, nimenomaan kovassa kivilajissa.

Viime vuosina on kehitetty hydraulisia vasarakallio-25 porakoneita, jotka poikkeavat paineilmakäyttöisistä vasa-raporakoneista periaatteessa siinä suhteessa, että iskumäntä toimii suurpaineisella hydrauliöljyllä. Porausjätteen poishuuhteleminen tapahtuu erikseen paineilmalla tai kai-rauslietteen avulla. Tällaisia hydraulisia vasarakalliopo-30 rakoneita on ollut näihin asti vain niin sanottuina "maanpäällisinä koneina", mikä tarkoittaa sitä, että porausvasa-rakone toimii maan pinnalla olevassa koneyksikössä. Tämän vuoksi näillä koneilla on rajoitettu kapasiteetti, kun on kysymys syvien ja suurien reikien poraamisesta. Joka ta-35 pauksessa niiden porausteho on samalla energiankulutuksella 3 76865 tuntuvasti suurempi kuin paineilmakäyttöisten porakoneiden.

Syvien ja suurien reikien suurella nopeudella tapahtuvaan poraamiseen tarvitaan tämän vuoksi upotettava hydraulinen vasarakallioporakone. Tämä ei ole kuitenkaan tähän 5 mennessä ollut mahdollista, koska vasarakallioporakonee-seen menevät pitkät painenestejohdot aiheuttavat syvissä rei'issä liian suuria painehäviöitä.

Kuten jo mainittiin, porausjäte on poistettava po-rausreiästä. Tämä tapahtuu syvissä rei'issä aina huuhtelu-10 lietteen avulla, koska hydrostaattinen paine reiässä on paineilmalle liian suuri. Porauslietettä voitaisiin mahdollisesti käyttää hydraulisen vasarakallioporakoneen käyttövoimana, mutta alan asiantuntijoiden mielestä tämä ei ole kuitenkaan käytännössä toteutettavissa. Riippumatta siitä, 15 kuinka hyvin kairauslietteen on annettu laskeutua ennen sen kierrättämistä uudelleen, siinä on kuitenkin aina paljon hiekkaa ja kuluttavia hiukkasia, jotka kuluttavat vasarakallioporakoneen venttiilimekanismin pian loppuun. Tällaisessa vasarakallioporakoneessa on käytettävä puhdasta 20 hydrauliöljyä. Nimenomaan käytettäessä vasarakallioporako-netta suurilla paineilla, esim. 150 baarin paineella, hydrauliöl jyn on oltava hyvin korkealaatuista.

Keksinnön edellyttämä rakenne

Tarkemmin ilmaistuna keksinnön kohteena on menetelmä 25 syvien reikien poraamiseksi kallioon tai vastaavaan maaperään, jolloin reikä porataan poranterällä, joka on kiinnitetty poran varren toiseen päähän ja porattaessa syntyvän porausjätteen poistuessa porausreiästä kairauslietteen avulla, joka syötetään poran vartta pitkin alas ja huuhdo-30 taan poran terän läpi sekä puristetaan ulos porausreiästä käyttämällä kairauslietteen energiaa osittain käyttövoimana hydraulimoottorille, joka on sijoitettu porausreikään lähelle poran terää, jolle on tunnusomaista, että hydrauli-moottorin ulosottoakseli on käyttövoimana painenesteellä 35 toimivalle iskulaitteelle, joka kohdistaa lukuisia iskuja poran terään ns. vasaraporauksessa.

4 76865

Kun iskulaite on painenestekäyttöinen, moottorin ulosottoakseli pystyy käyttämään hydraulipumppua, joka syöttää suurpaineisen painenesteen iskulaitteeseen. Paine-neste on tällöin suljetussa kierrossa ja varman toiminnan 5 takaamiseksi voidaan siis käyttää hyvin puhdasta ja korkealuokkaista hydrauliöljyä.

Keksinnön mukaista upotettua vasarakallioporakonetta pyörittää maan pinnalle sijoitettu koneyksikkö. Myös hyd-raulimoottorin tehonottoakseli voi pyörittää poran terää.

10 On edullista, että poran terään kohdistuu vain hyd- raulimoottorin ja iskulaitteen paino ja että se on riippumaton porausreikään syötetyn poran varren pituudesta syötön tapahtuessa tällöin helposti servo-ohjauksen avulla.

Nyt käsiteltävä keksintö koskee myös edellä kuvatun 15 vasaraporausmenetelmän soveltamiseen käytettävää laitetta syvien reikien poraamiseen kallioon tai vastaavaan maaperään, jossa laitteessa on poran terä, joka on kiinnitetty poran varren päähän kairauslietteen siirtäessä porausjät-teen, joka syntyy reikää porattaessa, poran varren läpi ja 20 hydraulimoottori, jonka käyttövoimana on osa kairauslaitteen energiaa, ja joka on sijoitettu lähelle poran terää. Laitteelle on tunnusomaista, että iskulaite on hydrauli-mooottorin ulosottoakselin käyttämä ja kohdistaa iskuja poran terän.

25 Lyhyt piirustuksia koskeva selostus

Keksintöä selostetaan nyt yksityiskohtaisesti viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 on pituus-leikkaus eräästä keksinnön mukaisesta rakenteesta ja kuviot 2-7 ovat poikkileikkauksia kuvion 1 rakenteesta lin-30 joja II-II, III-III, IV-IV, V-V, VI-VI ja VII-VII pitkin.

Paras tapa keksinnön toteuttamiseksi ja soveltuvuus teollisuuden käyttöön

Laite käsittää pääasiassa seitsemän toisiinsa liitettyä tai toisiinsa kiinteästi liittyvää yksikköä, jotka on 35 merkitty kuviossa 1 kirjaimilla A-G.

5 76865

Yksikkö A käsittää jo tunnettua rakennetta olevan putken muotoisen poran varren, joka koostuu erillisistä kartiokierreliitoksilla toisiinsa yhdistetyistä osista ja ulottuu maanpintaan saakka. Poran varsi on mitoitettu niin, 5 että se pystyy vääntömomentin ja aksiaalivoimien lisäksi kestämään suhteellisen suuren kairauslietteestä tulevan sisäisen hydraulisen paineen.

Yksikkö B käsittää syöttö- tai servo-ohjauslaitteen, jolla poran terä saadaan puristetuksi sopivalla voimalla 10 porausreiän pohjaan.

Yksikkö C käsittää rakenteeltaan jo tunnetun hydrau-limoottorin, jota voidaan käyttää kairauslietteen paine-energialla ja joka kestää käytössä tyydyttävän pitkän ajan. Tämä kairauslaite voi olla vettä tai muuta kairauslietettä 15 tai nestettä ja siinä on maahiukkasia. Hydraulimoottorin pituus on suuri sen halkaisijaan verrattuna.

Yksikkö D käsittää rakenteeltaan jo tunnetun hydrau-lipumpun, joka on kuitenkin erikoisrakennetta. Hydrauli-pumppu siirtää puhdasta hydrauliöljyä suurella paineella.

20 Yksikkö E käsittää Ö1jysuodattimella varustetun öljy säiliön, jonka pituus on suuri sen halkaisijaan nähden. Säiliön seinämissä on kanavat kairauslietettä ja hydrauliöljyä varten.

Yksikkö F käsittää painenestekäyttöisen vasarakallio-25 porakoneen, jonka iskumekanismin toimintaperiaate ei poikkea jo tunnetuista rakenteista. Tässä tapauksessa vasara-kallioporakone on konstruoitu toimimaan upotusporakoneena porausreiässä, mistä syystä se on mm. varustettu kairaus-lietteen huuhtelukanavilla ja liittimellä vääntömomentin, 30 aksiaalivoimien ja iskujen siirtämiseksi suoraan poran terään.

Yksikkö G käsittää jo tunnettua rakennetta olevan poran terän ja kovametallista valmistetut osat tai tapit sekä kairauslietteen huuhtelukanavat.

35 Keksinnön mukainen laite käsittää poran varren 1, jo ka koostuu useista toisiinsa liitetyistä poranvarsiosista.

6 76365

Poran varsi 1 toimii yhdysosana maan pintaan. Ohjausyksikkö (B) on yhdistetty poran varteen ja käsittää yläosan 2, lieriöputken 3 ja alaosan 4, jotka on yhdistetty toisiinsa kierreliitoksilla. Lieriöputken 3 alaosassa on neljä kehän 5 suunnassa toisistaan tietyllä etäisyydellä olevaa aukkoa 5. Alaosassa 4 on neliön muotoinen kanava 6. Mäntä 7 on sijoitettu tiivistettynä rakenteena lieriöputkeen 3 ja liikkuu siinä. Mäntä on kiinnitetty männän varteen 8, joka on putken muotoinen ja ulkorakenteeltaan nelikulmainen. Männän 10 varsi 8 liikkuu pienellä välyksellä tai vapaasti alayksikön 4 neliön muotoisessa kanavassa 6. Männän varren yläosassa on venttiilimekanismi 9, joka käsittää venttiiliaukolla 11 varustetun lieriöputken. Tämä lieriöputki on suljettu ylä-päästään ja menee tiiviisti yläosan 2 lieriöreikään 11.

15 Kairausliete puristetaan porausputken 1 läpi ja sen suunta on esitetty kuviossa 1 yhtenäisellä viivalla kuvattuina nuolina. Kairausliete virtaa tavallisesti venttiili-aukkojen 10 ja männän varren 8, joka on ontto sekä hydrau-limoottorin 12 läpi. Samanaikaisesti kairausliete puristaa 20 mäntää 7 alaspäin, koska lietteen paine on pienempi lieriö-putkessa 3 männän 7 alapuolella, mikä tila on yhteydessä porausreikään lieriöputken ulkopuolella.

Hydraulimoottorissa 12 on tuloaukko 13 ja poistoauk-ko 14 kairauslietettä varten. Lisäksi siinä on lähtöakseli 25 15, joka pyörii kairauslietteen virratessa moottorin läpi.

Moottori on jo sinänsä tunnettua rakennetta, joten sitä ei selosteta tässä lähemmin. Kairauslietteellä voidaan käyttää mitä tahansa sellaista moottoria, joka ei vaurioidu lyhyen ajan kuluessa.

30 Hydraulimoottorin lähtöakseli 15 on yhdistetty hyd- raulipumpun 16 tuloakseliin 17. Kairauslietteen tullessa hydraulimoottoriin, tämä ja hydraulipumppu alkavat pyöriä, mikä merkitsee sitä, että hydraulipumppu siirtää suurpaineista hydrauliöljyä (15-20 MPa) vaimennusvaraajaan 19, jo-35 ka on järjestetty vasarakallioporakoneeseen 18. Hydrauli-öljy siirretään edelleen vasarakallioporakoneen liukumeka- 7 76365 nismiin 20, jonka rakenteen ansiosta iskumäntä 21 tekee nopeaa edestakaista liikettä. Iskumännän 21 alapää kohdistaa iskuja liittimeen 2, johon poran terä 23 on kiinnitetty kierteillä. Iskumännästä tuleva isku siirtyy siis poran 5 terään, joka murskaa maa- ja kivimateriaalin porausreiän pohjalla. Hydrauliöljy palaa liukumekanismista 20 öljysäiliöön 24 ja sieltä edelleen painenestepumppuun 16. Hydrauli-öljyn liikerata on esitetty pisteviivanuolilla kuviossa 1.

Hydraulimoottorista 16 kairausliete siirtyy kanavia 10 26 pitkin öljysäiliön 24 ja vasarakallioporakoneen 18 ohi liittimeen 22 ja sitten ulos poran terässä 23 olevan huuh-telureiän 25 kautta. Tällä tavoin porausreiän pohja huuhdellaan puhtaaksi murskatusta materiaalista (porausjätteestä) , joka siirtyy kairauslietteen mukana ylös laitteen ul-15 kopuolella laitteen ja porausreiän seinämän 27 välissä ja tulee maan pinnalle, jossa kairausliete kerätään erillisiin altaisiin. Niissä suurin osa porausjätteestä erotetaan kairauslietteestä, joka pumpataan sitten uudelleen alas poran varren läpi.

20 Maan pinnalle sijoitetun käyttökoneen (ei esitetty kuvioissa) vääntömomentti siirtyy poran varren 1 ja ohjausyksikön (B) läpi neliön muotoista kanavaa 6 ja samoin neliön muotoista männän vartta 8 pitkin muihin toisiinsa kiinteästi liittyviin yksiköihin C-F. Vasarakallioporako-25 neesta (F) vääntömomentti siirtyy liittimeen ja poran terään 23, koska liittimessä on pitkittäisurat 28.

Keksinnön mukaisen laitteen toiminta on seuraava.

Porausta aloitettaessa laite yhdistetään kierrelii-toksilla maan pinnalle sijoitettuun käyttökoneeseen, minkä 30 jälkeen laite lasketaan niin alas porausreikään, että poran terä koskettaa porausreiän pohjaan. Kun poran vartta 1 lasketaan jatkuvasti alaspäin, yläosa 2 liikkuu venttiili-mekanismin 9 suuntaan. Tämän mekanismin ulkopuolinen lie-riöosa työntyy sopivalla välyksellä yläyksikön ylempiin 35 lieriöreikiin 1 ja liittyy niihin toiminnallisesti. Tällä tavoin poran varren sisäkanava eli lieriöreikä 11 tiivis- 8 76865 tyy, niin ettei kairausliete pääse siirtymään edelleen männän varren 8 läpi. Tämän jälkeen poran vartta 1 nostetaan vähän, niin että yläyksikön lieriöreikä 11 tulee näkyviin venttiilimekanismin 9 yläreunassa, jolloin kairausliete 5 pääsee siirtymään vapaasti. Samanaikaisesti maan pinnalla oleva käyttökone alkaa pyörittää poran vartta ja sen mukana myös keksinnön mukaista laitetta sekä käynnistää maan pinnalle sijoitetun kairauslietteen pumpun. Tämän jälkeen hyd-raulimoottori ja -pumppu käynnistävät iskumännän ja vasara-10 kallioporakone liikkuu alaspäin poran terän murskatessa tällöin maa- tai kivimateriaalia. Poran varsi 1, yläyksikkö 2 ja lieriöputki 3 pyörivät liikkumatta pystysuunnassa. Poran terään 23 kohdistuva syöttöpaine muodostuu vain yksiköiden C-G, männän 7 ja männän varren 8 painosta sekä hyd-15 raulisesta, ohjaavasta paineesta, joka kohdistuu männän 7 yläosaan.

Kun poran terä ja sen mukana myös mäntä 7 ovat laskeutuneet niin syvälle porausreikään, että mäntä on ohittanut lieriöputken 3 sivussa olevat aukot 5, kairausliete 20 virtaa ulos näiden aukkojen läpi ja edelleen maan pinnalle laitteen ulkopuolella. Hydraulimoottori 12 ja sen mukana myös iskumäntä 21 pysähtyvät, jolloin kairauslietteen vas-tapaine laskee pienemmästä virtausvastuksesta johtuen, koska liete ei joudu menemään hydraulimoottorin 12, läpi. Tä-25 mä voidaan todeta esim. maan pinnalla olevan pumpun paine-mittarilla. Tämän jälkeen poran varsi lasketaan jälleen alas porausreikään maan pinnalla olevan käyttökoneen avulla. Kun poran terä on porausreiän pohjassa, mäntä 7 peittää uudestaan lieriöputken 3 sivussa olevat aukot, niin että 30 kairausliete pääsee menemään männän varren 8 läpi hydrauli-moottoriin 12 ja iskumäntä alkaa kohdistaa taas isku- ja liittimeen ja poran terään. Kun poran varsi on laskeutunut niin alas, että venttiilimekanismi 9 tiivistää yläyksikössä 2 olevan lieriöreiän 11, kairauslietteen nestepaine nousee 35 hetkellisesti. Tällöin poran varsi 1 nousee hieman ylöspäin, niin että kairauslietteen kanava tulee vapaaksi, minkä jäi- 9 76865 keen poran varsi pysyy liikkumattomana pystysuunnassa ja pyörii vasta sitten, kun poran terä ja sen mukana myös mäntä 7 tulevat uudelleen aukkojen 5 alapuolelle ja työsykli toistuu.

5 Poran varren 1 laskeminen asteittain porausreikään männän iskua vastaavan etäisyyden verran voi tapahtua automaattisesti esim. maan pinnalla olevan käyttökoneen mekanismin avulla, joka suorittaa poran varren pystyliikkeet (syöttöyksikkö). Tätä mekanismia voidaan käyttää laskemaan 10 poran varsi alas, kun kairauslietteen nestepaine laskee hetkellisesti sekä pysäyttämään poran varsi, kun paine lisääntyy hetkellisesti etukäteen säädettyihin arvoihin nähden. Poran vartta voidaan syöttää alaspäin myös vakiona pysyvällä, etukäteen säädetyllä nopeudella, jota voidaan 15 muuttaa edellä mainitun laitteen ilmaisusignaaleilla.

Keksinnön mukaisella laitteella saadaan tällä tavoin suhteellisen tasaisena pysyvä ja rajoitettu puristus poran terään porausta suoritettaessa, mikä on toivottavaa esim. poran terän kulumisen vähentämiseksi ja tarvittavan vääntö-20 momentin pienentämiseksi. Lisäksi tällä tavoin estetään se, ettei iskumäntä pääse kohdistamaan iskuja poran terään silloin, kun tämä ei ole porausreiän pohjassa, mikä onkin tärkeää poran terän vahingoittumisen estämiseksi.

Lisäksi ohjauslaite päästää poran varren liikkumaan 25 pystysuunnassa tietyn etäisyyden verran porauksen aikana, jos kairauslietteen pumppu varustetaan ylivirtausventtii-lillä, jolloin liete virtaa yli pumpusta maan pinnalla, jos lietteen paine ylittää etukäteen säädetyn arvon. Tämä tekee esim. mahdolliseksi sen, että porausta voidaan suo-30 rittaa sellaisella porakoneella, joka on asennettu aallokossa pystysuunnassa liikkuvaan porauslauttaan.

Edellä on selostettu erästä keksinnön mukaista rakennetta. Keksinnön suojapiirin puitteissa edellä selostettuun laitteeseen voidaan luonnollisesti tehdä erilaisia 35 muutoksia ja siitä voidaan myös tehdä erilaisia rakenne-muunnelmia. Esimerkiksi painenestepumppu voi olla mitä ta- 10 76865 hansa jo tunnettua pumpputyyppiä, mm. kalvopumppu. Vaihtoehtoisesti hydraulimoottori ja -pumppu voidaan korvata kahdella toisiinsa mekaanisesti kytketyllä painenestesylinte-rillä, joista toinen toimii moottorina ja saa käyttövoiman-5 sa kairauslietteestä ja toinen toimii taas painenestepump-puna. Kun painenestesylinterien poikkileikkauspinta-alojen suhde valitaan sopivalla tavalla, esim. 1:3, saadaan hyd-rauliöljylle haluttu paine. Painenestemäntien liuku- ja venttiilimekanismit voidaan yhdistää toisiinsa niin, että 10 ne liikkuvat yhdessä.

Keksinnön mukainen laite on tarkoitettu erittäin syvien reikien poraamiseen, esim. öljynporauksiin. Menetelmällä suoritettavien öljynporausten päivittäiset käyttökustannukset ovat hyvin suuret. Tämän vuoksi keksinnön mukai-15 nen laite on suunniteltava vain niin, että sillä pystytään poraamaan luotettavasti yksi täydellinen porausreikä, minkä jälkeen se voidaan romuttaa. Kuitenkin, jos laite pysähtyy tai juuttuu kiinni reiän poraamisen ollessa vasta puolivälissä, muodostuvat laitteen ylösnostamiseen ja kiinnijuut-20 tuneen laitteen viereen porattavan vinon reiän tekemiseen liittyvät kustannukset hyvin suuriksi. Koska keksinnön mukaisen laitteen porausnopeus on suunnilleen kaksinkertainen jo tunnettujen öljyporien nopeuteen verrattuna, saadaan syviä reikiä porattaessa tuntuvia säästöjä, nimenomaan me-25 rellä suoritettavassa öljynporauksessa.

Edellä selostettu keksintö koskee siis menetelmää ja laitetta, jolla tehdään porausreikiä maahan tai kallioon kairauslaitteen käsittäessä tällöin kaksoistoiminnon, jonka toisena osana on painenestekäyttöisen vasarakalliopora-30 koneen syöttäminen porausreiän pohjaan ja toisena osana taas murskatun maa- tai kivimateriaalin huuhteleminen pois porausreiästä. Keksinnön mukaan nyt pystytään tekemään porausreikiä usean sadan metrin syvyyteen vasarakalliopora-koneella, jonka iskumäntä kohdistaa iskuja pyörivään poran 35 terään. Tämä merkitsee puolestaan sitä, että porauskapasi- 11 76365 teetti (porausnopeus) voidaan kaksinkertaistaa nykyisiin jo tunnettuihin menetelmiin verrattuna ja joissakin tapauksissa jopa kymmenkertaistaa mm. porattavan kivilajin kovuudesta riippuen.

Claims (10)

12 768 65

1. Menetelmä syvien reikien poraamiseksi kallioon tai vastaavaan maaperään, jolloin reikä porataan poranterällä, 5 joka on kiinnitetty poran varren toiseen päähän ja porattaessa syntyvän porausjätteen poistuessa porausreiästä kai-rauslietteen avulla, joka syötetään poran vartta pitkin alas ja huuhdotaan poran terän läpi sekä puristetaan ulos porausreiästä käyttämällä kairauslietteen energiaa osittain 10 käyttövoimana hydraulimoottorille (12), joka on sijoitettu porausreikään lähelle poran terää (23) , tunnettu siitä, että hydraulimoottorin (12) ulosottoakseli (15) on käyttövoimana painenesteellä toimivalle iskulaitteelle, joka kohdistaa lukuisia iskuja poran terään ns. vasaraporauk-15 sessa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hydraulimoottorin (12) ulosottoakseli (15) käyttää painenestepumppua (16), joka pumppaa pai-nenestettä iskulaitteen painenesteellä toimivaan iskumän- 20 tään (21) .

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että painenestepumppu (16) pumppaa suur-paineista hydrauliöljyä painevaraajaan (19) paineen tasaamiseksi, ja että poran terä saadaan pyörimään maan pinnal- 25 le sijoitetun moottorin avulla, jolloin sen pyörimisliike siirretään poran terään poran varren avulla tai vaihtoehtoisesti osa hydraulimoottorin energiasta käytetään poraus-reiässä olevan poran terän pyörittämiseen poran varteen nähden, jota ei tässä tapauksessa pyöritetä.

4. Jonkin edellä mainitun patenttivaatimuksen mukai nen menetelmä, tunnettu siitä, että poran varren syöttönopeus porausreikään ohjataan poran terän porausno-peuden perusteella, jolloin poran terään kohdistuu lähinnä vain hydraulimoottorin (12) ja iskulaitteen sekä mahdolli-35 sesti painenestepumpun ja siihen kuuluvan varaajan paino, 13 7 6 3 6 5 ja että iskulaite ei pysty kohdistamaan iskuja poran terään, jos terä ei ole porausreiän pohjaa vasten.

5. Syvien reikien poraamiseen kallioon tai vastaavaan maaperään tarkoitettu laite, jossa on poran terä (23), joka 5 on kiinnitetty poran varren (1) päähän kairauslietteen siirtäessä porausjätteen, joka syntyy reikää porattaessa, poran varren läpi ja hydraulimoottori (12), jonka käyttövoimana on osa kairauslaitteen energiaa, ja joka on sijoitettu lähelle poran terää (23), tunnettu siitä, 10 että iskulaite (21) on hydraulimoottorin (12) ulosottoakse-lin (15) käyttämä ja kohdistaa iskuja poran terän (23).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että hydraulimoottori (12) on tarkoitettu käyttämään painenestepumppua (16), joka pumppaa suurpaineista 15 painenestettä iskulaitteeseen (21), joka on painenestekäyt-töinen vasarakallioporakone.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että painevaraaja (19) on yhdistetty painenes-tepumpun (16) ulosottoakseliin (15) hydrauliöljyn paineen 20 tasaamiseksi, ja että maan pinnalle sijoitettu laite, joka pyörittää poran vartta ja tällöin myös poran terää tai vaihtoehtoisesti hydraulimoottorin ulosottoakseli, on järjestetty pyörittämään keksinnön mukaiseen laitteeseen kuuluvaa pyörivää laitetta poran terän pyörittämiseksi pyörit- 25 tämättömään poran varteen nähdään.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 5, 6 tai 7 mukainen laite, tunnettu siitä, että siinä on ohjausyksikkö (B), joka kuormittaa porattaessa poran terää vain lähinnä hydraulimoottorin (12) ja iskulaitteen sekä mahdollisesti 30 painevaraajän käsittävän painenestepumpun painolla ja estää iskulaitetta kohdistamasta iskuja poran terään, jos tämä ei ole porausreiän pohjaa vasten.

9. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että ohjausyksikkö (B) tekee mahdolliseksi po- 35 ran varren liikkumisen pystysuunnassa porausta suoritettaessa, ilman että tämä vaikuttaa sanottavasti poran terän kuormitukseen. 14 76365

10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen laite, tunnettu siitä, että ohjausyksikkö (B) on järjestetty syöttämään poran vartta (1) alaspäin sellaisella nopeudella, joka riippuu siitä nopeudesta, jolla poran terä 5 työntyy alaspäin tämän alaspäin suuntautuvan syöttöliikkeen tapahtuessa jaksoittain ja/tai yhtäjaksoisesti. is 7 6 8 6 5