FI86571C - Anordning foer tunnelborrning och foerfarande foer bortledning av borrningsavfall. - Google Patents

Description

86571

TUNNELIN PORAUSLAITE JA MENETELMÄ PORAUSJÄTTEEN JOHTAMISEKSI

Keksintö kohdistuu tunnelinporauslaitteeseen, jonka kärjessä on yksi työstävä työkalu, sekä menetelmään, jossa porausjäte poistetaan työkalulta suojaputken sisäpuolella.

Ennestään tunnetaan yhdellä työstävällä työkalulla tunnelia poraavia laitteita mm. US-patentista 4,122,683. Julkaisussa on esitetty yksi työstävä teräpää , joka pyörii ja leikkaa tunnelin etuseinämää. Irroitettu maa-aines kulkeutuu poraus-pään suojaputkeen ja edelleen laitteen takaosaan. Laite käsittää useita tunnelin seinämään tukeutuvia tarraimia, joidenka avulla porauksen suuntaa voidaan säätää tukemalla suojaputkea tunnelin seinämään ja esim. kääntösylinter ien avulla kääntämällä haluttuun suuntaan joko työkalua tai porauskärjen liikuteltavaa osaa.

US-patentissa 2,919,121 on esitetty yhdellä työkalulla tunnelia poraava laite , jossa irroitettu aines johdetaan pyörivän putken sisään. Putken ulkopuolella on toinen varsinainen suojaputki porauskärjen osalla , joka putki on tuettu pyörien avulla sekä paisuvien rengassegmenttien avulla tunnelin seinämään ja laitteen suuntaus tapahtuu em. pyörien ja segmenttien avulla.

Edellä esitettyjen ratkaisujen haittana on , että porausjäte pääsee valumaan tunnelin pohjalle työstön yhteydessä , koska käytetyt työkalut ovat teräosiltaan suojaputkeen nähden siten sijoitetut. Terien ja suojaputken välille jää avoin tila, johon irroitettu aines suorastaan kasautuu. Aineksen saaminen suojaputken tai kuljetusputken sisään on vaivalloista , eikä ole täysin mahdollista edes ehjään kallioon edettäessä. Koska tunneliin jää aina jonkin verran näissä tapauksissa porausjä-tettä, aiheutuu tästä haittaa porauskärjen ohjautumiselle , koska ohjaus tapahtuu tunnelin seinämästä tukea ottaen. Näissä tapauksissa varsinkin tunnelin alaosiin jää haittaavaa po-rausjätettä, joka kiilautuu suojaputken ja tunnelin väliin.

2 86571

Keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteella saadaan aikaan ratkaiseva parannus edellä esitetyissä epäkohdissa. Tämän toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle laitteelle ja menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimusten tunnusmerkkiosissa.

Keksinnön tärkeimpänä etuna voidaan pitää, että porauspää voi tukeutua luotettavasti porausjätteistä vapaaseen tunnelin sisäpintaan ja tällöin voidaan käyttää yksinkertaista suoraan etenevää porauspäätä ilman minkäänlaista ohjauslaitetta. Lisäksi limiliitos estää tunnelin yläpinnasta putoilevien maa-ainesten pääsyn iskevän terän kaulaosalle, missä ne aiheuttavat terän iskuliikkeen pysähtymisen lyhyessä ajassa. Keksinnön mukainen ratkaisu sopii parhaiten pienehköille tunneli-halkaisijoille , edullisimmin alle 800 mm. Keksinnön edullisuutta lisää vielä se, että juuri pienihalkaisijäiset poraus-päät on hankala varustaa ohjauslaitteilla.

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti oheiseen piirustukseen viittaamalla.

Kuvio 1 esittää porauspäätä ja siinä olevaa työkalua.

Kuvio 2 esittää ohjaavien tukiplntojen varassa tunnelin pohjaan nojaavaa porauslaitetta.

Kuviossa 1 työkalu (4) käsittää terän (1) , teränpltimen (51) ; ja reikiä (2), joita pitkin paineilma kuljettaa porausjätteet terän etupuolelta suojaputkeen (3,7). Paineilma tulee työkalulle putkea (8) pitkin ja ainakin osa siitä johdetaan terän etupuolelle kuljettamaan porausjätettä. Teränpitimen (51) ja sitä ympäröivän suojaputken (3) välillä on limiliitos , joka estää porausjätteen menemisen suojaputken ulkopuolelle. Reikien (2) sijoittelulla ja suuntauksella voidaan saada aikaan ejektorivaikutus limiliitoksessa niin , että nekin porausjät-teet imeytyvät suojaputken sisään, jotka mahdollisesti olivat ohittaneet terän. Reinillä varustettu laipparengas (52) on kiinnitetty suojaputkeen ja on toisaalta työkalussa olevassa urassa , jolloin se varmistaa mainitun limiliitoksen säilymisen teräosan suorittaessa työliikettä.

3 86571

Suojaputki on kaksiosainen ja toinen osa (7) on kiinnitetty edelliseen ruuveilla (6). Työkalu on tuettu rullien (5),(17) avulla suojaputkiin. Hydraulisylinteri (10) , mäntä (11) ja m&nnänvarsi (9) toimivat painelaakerina. Rivoituksella (14) varustettu pyörivä kuljetusputki (15) välittää pyörimisliikkeen ja kuljettaa jätteet sekä rivoituksen takana tuodaan po-rauskärjen tarvitsemat paineilmaputki ja hydrauliputket (19) ja (20). Paineilma johdetaan pyörivästä putkesta kerääjären-kaan (12) avulla paikallaan pysyvään putkeen. Kerääjärengas on tuettu suojaputkeen tukikappaleilla (18).

Kuviossa 2 on terällä (21) ja teränpitimellä (51) varustettu paineilmalla toimiva työkalu (25). Paineilma johdetaan myös terän etupuolelle , josta se purkautuu terän läpi reisistä (22) suojaputkien (23) ja (28) sisään kuljettaen porausjät-teet mukanaan. Työkalun kärki on tuettu laakerituella (24). Suojaputkien tunnelin pohjaan nojaaviin tukipisteisiin on kiinnitetty säätörenkaat (26),(36) ruuveilla (47). Voidaan käyttää erikorkuisia säätörenkaita tai vain paloja suojaputkien alapinnassa. Suojaputkien keskinäistä asentoa voidaan muuttaa kääntösylintereillä (46), jotka on kiinnitetty palojen (45) avulla suojaputkiin. Pyörimisliike työkalulle tuodaan kuljetusputken (39) avulla. Putkessa on sisäpuolinen ri-voitus (40) ja sen taustapuolella tuodaan paineilma- (42) ja hydrauliikkaputket (41). Kuljetusputken (39) etureunaan on kiinnitetty liittimillä (38) lieriömäinen kappale (37), jonka otsapinta toimii painelaakeripintana ja vaippapinta säteis-laakeripintana. Sanotulta kappaleelta pyörimisliike välittyy hoikin (30) avulla työkalulle. Myös sisäholkki (43) pyörii ja sen sisällä johdetaan porausjäte kuljetusputkelle. Laipparen-kaan (32) avulla on hoikin (30) ympärille tuettu paikallaan oleva hydraulipaineen jakoelin (33). Rullastot (34) toimivat painelaakerina ja rullastot (35) säteislaakerlna.

Keksintö ei ole rajoittunut selityksessä ja piirustuksissa esitettyyn suoritusmuotoon , vaan sitä voidaan muunnella o-helsten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (9)

1. Förfarande för att föra bort borrningsavfall av en borr-ningsapparat, soin gör tunnel med ett skärande bett (1,21) i jordmän eller berg, där borrningsavfall ledes med tryckluft och/eller vatten bakät frän arbetande bett och där bett eller betthällare (51) och ett skyddsrör (3,23) av borrningsappara-ten sinsemellan bildar en överlappsfog känneteck-n a t därav, att hamningen tili yttre sidan av skyddsröret (3,23) av dess borrningsavfall, som kömmit utanför bettet (1,21) eller betthällaren (51), begränsas med hjälp av sagda överlappsfog.

1. Menetelmä yhdellä työstävällä terällä (1,21) maaperään tai kallioon tunnelia tekevän porauslaitteen poraus jätteen pois-johtamiseksi, jossa poraus jätettä ohjataan paineilman ja/tai veden avulla työstävältä terältä taaksepäin ja jossa terä tai teränpidin (51) ja porausyksikön suojaputki (3),(23) muodostavat keskenään 1 imi 1iitoksen tunnettu siitä, että terän (1),(21) tai teränpitimen (51) ulkopuolelle joutuneen poraus jätteen kulkeutumista suojaputken ¢3),(23) ulkopuolelle rajoitetaan sanotun 1 imi 1iitoksen avulla.

2. Förfarande enligt patentkrav 1 kännetecknat därav, att utanför bettet (1),(21) hamnat borrningsavfall ledes via överlappsfogen in i borrningsenheten.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että terän (1),(21) ulkopuolelle joutunutta porausjä-tettä johdetaan 1 imi 1iitoksen kautta porausyksikön sisään.

3. Förfarande enligt patentkrav 1 kännetecknat därav, att hamningen av dess 1ösa jordämne, som ligger utanför överlappsfogen, begränsas med hjälp av sagda överlapps- :1. fog.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että 1imi 1iitoksen ulkopuolella olevan irrallisen maa-aineksen pääsy porausyksikön sisään rajoitetaan sanotulla li-mi1i itoksella .

4. Förfarande enligt patentkrav 1-3 kännetecknat därav, att borrningsavfall ledes bakät med hjälp av vatten och/eller tryckluft via häl (2),(22), som gär genom en stam av med slag arbetande bett (1),(21). ε 86571

4. Patenttivaatimusten 1-3 mukainen menetelmä tunnet-t u siitä, että iskemällä työstävän terän (1),(21) rungon läpi kulkevista rei'istä (2),(22) johdetaan porausjäte taaksepäin veden ja/tai paineilman avulla.

4 86571

5. Förfarande enligt patentkraven 1,2 eller 4 kanne- t e c k n a t därav, att i överlappsfogen orsakas sugeffekt inAt genom att rikta eller placera materialström, som ledes via i betten eller betthAllaren liggande hAlen (2),(22), att komma lös tili en utvidgande kammardel väsentligen i punkten av överlappsfogen.

5. Patenttivaatimusten 1,2 tai 4 mukainen menetelmä t u n --n e t t u siitä, että 1 imi 1 iitokseen aiheutetaan imuvaikutus sisäänpäin suuntaamalla tai sijoittamalla terässä tai terän-pitimessä olevien reikien (2),(22) kautta johdettava materi-aalivirtaus purkautumaan laajenevaan kammio-osaan olennaises-ti 1 imi 1 i i toksen kohdalla.

6. Ett borrhuvud för att genomföra förfarandet enligt patent-kravet 1, där finns en roterande eller roterande och slagande bett, frAn vilken borrningsavfall ledes bakAt kanne-t e c k n a t av, att mellan en bett (21,1) eller en bett-hAllare (51) och bakom dess liggande skyddrör (3),(23) finns en överlappsfog, genom vilken utanför betten eller betthAl-laren hamnande borrningsavfall ledes in i skyddröret med hjälp av sugeffekt.

6. Porauspää patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, jossa on yksi pyörivä tai pyörivä ja iskevä terä, jolta porausjätettä johdetaan taaksepäin tunnettu · siitä, että terän (21),(1) tai teränpitimen (51) ja sen takana olevan suojaputken (3),(23) välillä on limiliitos, jonka kautta terän tai teränpitimen ulkopuolelle joutuneita poraus-jätteitä imuvaikutuksen avulla johdetaan suojaputken sisään. li 5 86571

7. Ett borrhuvud enligt patentkrav 6 kännetecknat av, att överlappsdelens längd är Atminstone det rörelse av-stAnd, vilket skyddrör (3,23) och bett (21,1) eller betthAl-lare kan röra i förhAllande till varandra under arrbetet.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen porauspää tunnettu siitä, että 1 imi 1iitososuus on pituudeltaan vähintään se liikematka , jonka suojaputki (3,23) ja terä (21,1) tai teränpi-din (51) voivat työstön aikana toistensa suhteen liikkua.

8. Ett borrhuvud enligt patentkrav 6 eller 7 kanne-t e c k n a t av, att skyddsrörets överlappsfog med bett eller betthAllare omfattar fals/falser, som begränsar det längdriktade ömsesidiga rörelset av skyddröret och betten.

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen porauspää tunnettu siitä, että suojaputken limiliitos terän tai te-ränpitimen kanssa käsittää suojaputken ja terän keskinäistä pituussuuntaista liikettä rajoittavan olakkeen/olakkeita.

9. Patenttivaatimuksen 6 mukainen porauspää tunnettu siitä, että se käsittää olakkeen, joka estää suojaputken jäl-keenjäämisen etenevässä poraamisessa.

9. Ett borrhuvud enligt patentkrav 6 kännetecknat av, att det omfattar en fals, som hindrar skyddrör att bliva efter i framAtskridande borrning.