FI87390B

FI87390B - BORRNINGSFOERFARANDE OCH BORRKRONEAPPARATUR.

Info

Publication number: FI87390B
Application number: FI903615A
Authority: FI
Inventors: Tarmo Lehtonen
Original assignee: Geomachine Oy
Priority date: 1990-07-18
Filing date: 1990-07-18
Publication date: 1992-09-15
Also published as: FI87390C; AU8207891A; FI903615A0; WO1992001857A1; FI903615A

Description

873S0873S0

KAIRAUSMENETELMÄ JA PORAKRUUNULAITTEISTODRILLING METHOD AND DRILLING EQUIPMENT

Keksinnön kohteena on menetelmä kairauksen suorittamiseksi maaperän tutkimusta varten, jonka menetelmän mukaan kairaus aloitetaan puristinkairausmenetelmällä ja sen jälkeen jatketaan tarvittaessa samasta reiästä porakonekairaus-5 menetelmällä.The invention relates to a method for carrying out drilling for soil research, according to which drilling is started by a press drilling method and then, if necessary, continued from the same hole by a drilling machine drilling-5 method.

Tunnettujen tutkimusmenetelmien mukaan maaperän koostumus voidaan tutkia monella tavalla. Eräs tapa on tehdä tutkimus puristinkairausmenetelmällä siinä tapauksessa, että maaperä on pehmeää. Porakonekairauksella selvitetään ensisijaisesti 10 kallion pinnan sijainti.According to known research methods, the composition of the soil can be studied in many ways. One way is to do the research by the press drilling method in case the soil is soft. Drilling with drilling primarily determines the location of the surface of 10 rocks.

Edellä esitettyjen menetelmien epäkohtana on se, että aina silloin kun joudutaan vaihtamaan kairausmenetelmää, niin samalla joudutaan myös vaihtamaan kalustoa. Uuden kaluston tuominen paikalle ja käytettävän kaluston vaihtaminen 15 kesken tutkimuksen on kuitenkin ongelmallista, sillä vaadittava työmäärä lisääntyy huomattavasti, jopa yli kaksinkertaiseksi .The disadvantage of the above methods is that whenever the drilling method has to be changed, the equipment also has to be changed. However, the introduction of new equipment and the replacement of existing equipment 15 between studies is problematic, as the amount of work required increases considerably, even more than doubling.

Puristinkairausta ja ja porakonekairausta ei voida tehdä samalla kalustolla menetelmien erilaisuudesta johtuen. Eräs 20 syy tähän on se, että porakonekairauksessa käytetään vesi-tai ilmahuuhtelua, mistä johtuen porakruunussa on oltava huuhtelukanavat. Koska puristinkairauksessa huuhtelua ei kuitenkaan käytetä, niin kanavat tukkeutuvat tämän työvaiheen aikana, ja niiden tukkeuduttua ei voida enää jatkaa 25 porakonekairauksella.Press drilling and drilling cannot be performed on the same equipment due to differences in methods. One reason for this is that water or air flushing is used in drilling, which is why the drill bit must have flushing channels. However, since rinsing is not used in press drilling, the channels are blocked during this work step, and once they are blocked, it is no longer possible to continue with 25 drill drills.

Erään tunnetun ratkaisun mukaan porakruunun sisään on sijoitettu vastaventtiili, joka sulkee porakruunussa olevat huuhtelukanavat puristusvaiheen ajaksi. Kun puristinkai-rauksen jälkeen aloitetaan porakonekairaus, niin huuh-30 telupaine avaa venttiilin. Venttiilin sijainnista johtuen porakruunun toiminta on kuitenkin epävarmaa. Lisäksi pora-kruunun kulumisesta seuraa se, että saadut mittaustulokset 2 87390 eivät ole keskenään vertailukelpoisia.According to a known solution, a non-return valve is placed inside the drill bit, which closes the flushing channels in the drill bit during the pressing step. When drilling is started after press drilling, the flushing pressure opens the valve. However, due to the location of the valve, the operation of the drill bit is uncertain. In addition, it follows from the wear of the drill bit that the 2 87390 measurement results obtained are not comparable.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä esitetyt ongelmat ja aikaansaada uusi menetelmä ja uusi laitteisto, joilla ei ole edellä esitettyjä epäkohtia.The object of the present invention is to eliminate the above-mentioned problems and to provide a new method and a new apparatus which do not have the above-mentioned drawbacks.

5 Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, että kairaus aloitetaan puristinkairauksena sellaisella porakruunulaitteistolla, johon kuuluu porakruunu ja sen päälle sijoitettava suojakappale, että porakruunulaitteiston kohdatessa puristinkairauk-10 sessa kallion tai niin kovan maakerroksen, että puris- tinkairausta ei haluta tai ei voida jatkaa, niin puris-tinkairaus lopetetaan, ja että samalla porakruunulaitteistolla siirrytään iskuporakonekairaukseen, jolloin iskuporakonekairausta 15 aloitettaessa porakruunulaitteistoon kohdistuva iskuvoi ma särkee porakruunun päälle sijoitetun suojakappaleen niin, että se poistuu porakruunun päältä.The method according to the invention is characterized in that drilling is started by press drilling with a drilling rig installation comprising a drill bit and a guard placed on it, that when the drilling rig meets a rock or a hard soil layer in the press drilling that press drilling is not desired or cannot be continued the drilling is stopped, and that the same drilling rig is switched to percussion drilling, whereby when the percussion drilling 15 is started, the impact force on the drilling rig breaks the guard placed on the drill so that it exits the top of the drill.

Keksinnössä yhdistetään kaksi sinänsä tunnettua menetelmää, puristinkairaus ja porakonekairaus. Kairaus aloitetaan 20 puristinkairauksella siten, että porauskärki peitetään puristinkairan kärkeä jäljittelevällä, kertakäyttöisellä porakruunun suojalla. Puristinkairausta jatketaan niin kauan, että saavutetaan kallio tai niin kova maakerros, että puristinkairausta ei haluta tai ei voida jatkaa. Kun 25 nyt siirrytään porakonekairaukseen, niin porakruunun suoja särkyy ja kairausta voidaan jatkaa porakonekairauksena.The invention combines two methods known per se, press drilling and drilling machine drilling. Drilling is started with 20 press drills so that the drill bit is covered with a disposable drill bit guard that mimics the tip of a press drill bit. Press drilling is continued until rock or a hard layer of soil is reached that press drilling is not desired or cannot be continued. When the drill is now switched to drilling, the drill bit guard is broken and drilling can be continued as drilling.

Näin ollen keksinnön avulla voidaan puristinkairauksesta siirtyä suoraan porakonekairaukseen ilman viivettä, jonka laitteiston vaihtaminen välttämättä aiheuttaisi.Thus, by means of the invention, it is possible to switch from press drilling directly to drilling machine drilling without the delay which would necessarily be caused by changing the equipment.

30 Keksinnön kohteena on myös maaperän tutkimusta varten tarkoitettu porakruunulaitteisto, johon kuuluu porakruunu ja sen päälle sijoitettava kertakäyttöinen suojakappale, joka on poistettavissa porakruunun päältä halutussa vaiheessa esimerkiksi siten, että suojakappale särkyy pora- 3 87390 konekairausta aloitettaessa. Keksinnön mukaiselle pora-kruunulaitteistolle on tunnusomaista se, että porakruunun päälle sijoitettavan suojakappaleen kärki on muotoiltu puristinkairaukseen sopivaksi, 5 - ja että suojakappaleen lujuus on muodostettu sellaisek si, että puristinkairauksessa suojakappaleen lujuus on riittävä, mutta iskuporakonekairausta aloitettaessa iskuvoima särkee suojakappaleen.The invention also relates to a drilling rig installation for soil research, comprising a drill bit and a disposable guard placed on it, which can be removed from the top of the drill bit at a desired stage, for example so that the guard breaks when drilling. The drill bit apparatus according to the invention is characterized in that the tip of the guard to be placed on top of the drill bit is shaped to fit the press drilling, 5 and that the strength of the guard is formed so that in press drilling the guard

Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkkien avulla viit-10 taamalla oheisiin piirustuksiin, joissaThe invention will now be described, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which

Kuvio 1 esittää kaaviollisesti maaperän pystyleikkausta ja keksinnön mukaista puristinkairaustyövaihetta. Kuvio 2 vastaa kuviota 1 ja esittää esittää kaaviollisesti keksinnön mukaista porakonekairaustyövaihetta.Figure 1 schematically shows a vertical section of the soil and a press drilling step according to the invention. Fig. 2 corresponds to Fig. 1 and shows schematically a drilling drilling work step according to the invention.

15 Kuvio 3 esittää kaaviollisesti mittausantureilta saatavia käyriä.Figure 3 schematically shows the curves obtained from the measuring sensors.

Kuvio 4 esittää porauskruunua, jonka päälle on sijoitettu keksinnön mukainen suoja.Figure 4 shows a drill bit on which a guard according to the invention is placed.

Kuvio 5 esittää porauskruunua porakonekairaustyövaiheessa 20 ilman suojaa.Figure 5 shows a drill bit in a drilling rig 20 without protection.

Kuviossa 1 on esitetty kaaviollisesti maaperän 10 pysty-leikkaus ja maaperän tutkimuksen puristinkairaustyövaihe keksinnön mukaan. Kuviosta nähdään maan pinnalla sijaitseva työkone 20, joka suorittaa puristinkairausta. Työkoneeseen 25 on liitetty poratanko 21, jota painetaan maan sisään pystysuoraan eli z-akselin suunnassa puristusnopeudella v, vastaavan puristusvoiman ollessa F. Poratankoa 21 pyöritetään pyörimisnopeudella , vastaavan vääntömomentin ollessa My. Kairaukseen liittyviä parametrejä mitataan jatkuvasti 30 ja tulokset rekisteröidään työkoneeseen liitetyn tallennuslaitteen 30 avulla. Piirturin käyriä on esitetty tarkemmin kuviossa 3.Figure 1 schematically shows a vertical section of the soil 10 and the press drilling step of the soil survey according to the invention. The figure shows an above-ground machine 20 performing press drilling. Connected to the implement 25 is a drill rod 21 which is pressed into the ground vertically, i.e. in the z-axis direction at a compression speed v, with a corresponding compression force F. The drill rod 21 is rotated at a rotational speed with a corresponding torque My. Drilling-related parameters are continuously measured 30 and the results are recorded by a recording device 30 connected to the implement. The plots of the plotter are shown in more detail in Figure 3.

Kuviossa 1 esimerkkitapauksessa on päällimmäisenä maanpinnalla kuivakuorikerros 11, jonka alla ovat pehmeä savi 12 4 87390 ja siltti 13. Näiden alla oleva sorakerros 14 on jo selvästi edellisiä kovempi. Puristinkairaus on kuviossa 1 suoritettu näiden ns. pehmeiden maakerrosten läpi matkan a käyttäen keksinnön mukaista porakruunulaitteistoa 22.In Figure 1, in the exemplary case, the top layer on the ground surface is a dry shell layer 11, under which are soft clay 12 4 87390 and silt 13. The gravel layer 14 below these is already clearly harder than the previous ones. The press drilling is performed in Fig. 1 by these so-called through the soft soil layers along the distance a using the drill bit apparatus 22 of the invention.

5 Siihen kuuluu porakonekairauksessa tarvittava porakruunu, joka on peitetty kertakäyttöisellä suojakappaleella. Tämä rakenne on tarkemmin esitetty kuviossa 4.5 It includes the drill bit required for drilling, which is covered with a disposable guard. This structure is shown in more detail in Figure 4.

Kuvioon 1 on merkitty poratangon 21 viereen maaperän eri kerroksissa tarvittava puristusvoima F syvyyden z funktio-10 na. Kuvioista nähdään, että kuivakuorikerroksen 11 kohdalla tarvittava puristusvoima on melko suuri, mutta se on selvästi pienempi saven 12 läpi painettaessa. Silttikerroksen 13 kohdalla puristusvoima vaihtelee ja sorakerroksessa 14 tarvittava puristusvoima taas kasvaa jyrkästi. Kuvion 15 esittämässä esimerkkitapauksessa on puristinkairausta jatkettu niin kauan, että puristusvoima F saavuttaa 30 kN rajan. Tämä raja on saavutettu kuvion esittämässä tilanteessa. Tällöin puristinkairaus lopetetaan ja siirrytään porakonekairaukseen.In Fig. 1, the required compressive force F in different layers of soil next to the drill rod 21 is plotted as a function of the depth z. It can be seen from the figures that the compressive force required for the dry shell layer 11 is quite high, but it is clearly lower when pressed through the clay 12. At the bridging layer 13, the compressive force varies and the compressive force required in the gravel layer 14 again increases sharply. In the example case shown in Fig. 15, the press drilling has been continued until the pressing force F reaches the limit of 30 kN. This limit is reached in the situation shown in the figure. In this case, the press drilling is stopped and the drilling is switched to drilling.

20 Porakruunun kertakäyttöisen suojakappaleen lujuus on siten mitoitettu, että suojakappale särkyy, kun porakonekairauk-sen isku käynnistyy. Tällöin porakoneen huuhtelukanavat avautuvat ja kairausta voidaan jatkaa porakonekairauksena aina haluttuun syvyyteen asti.20 The strength of the disposable guard of the drill bit is dimensioned so that the guard breaks when the impact of the drilling rig is initiated. In this case, the rinsing channels of the drilling machine open and drilling can be continued as drilling of the drilling machine up to the desired depth.

25 Kuviossa 2 on esitetty tilanne, jossa iskuporakonekairausta on jatkettu matkan b ilman porakruunun suojakappaletta. Tässä työvaiheessa rekisteröidään aikaisempien parametrien lisäksi myös huuhteluveden paine p. Näin päästään läpi tässä esimerkkitapauksessa esitetyistä maakerroksista, 30 joita ovat sorakerros 14 ja moreeni 15. Lisäksi voidaan kairata kallioon 16 ja selvittää sen ominaisuuksia. Kuviossa 2 on porattu kallioon halutulle syvyydelle. Tällöin on edetty mm. ruhjekerroksen 17 läpi.Figure 2 shows a situation in which the drilling of the impact drill has been continued for a distance b without the drill bit guard. In this work step, in addition to the previous parameters, the rinsing water pressure p is also registered. This allows the soil layers 30 shown in this example, which are the gravel layer 14 and the moraine 15, to be traversed. Figure 2 has drilled into the rock to the desired depth. In this case, progress has been made e.g. through the bruise layer 17.

Kuviossa 3 on esitetty piirturilta 30 saatava esimerkki- 5 b V O ✓ ϋ käyrästö 31. Ensimmäisenä vasemmalla on puristusnopeus v, jonka yksikkö on metrejä minuutissa. Seuraava käyrä edellisestä oikealle on modifioitu tunkeutumisnopeus vf, joka on laskennallinen käyrä ja suodattaa edellisen käyrän epä-5 tasaisuuksia. Kolmas käyrä vasemmalta on pyöritysnopeus uj, jonka yksikkö on kierrosta minuutissa. Neljäs käyrä on vääntömomentti My, jonka yksikkö on Nm. Vääntömomentin arvo saadaan hydraulipaineista ja sillä mitataan poratangon vaippakitkaa. Viides käyrä on puristusvoima F, jonka yksik-10 kö on kN. Kuudes käyrä on huuhteluveden paine pw, jonka yksikkö on bar. Seitsemäs käyrä on huuhteluveden määrä Qw, jonka yksikkö on litraa minuutissa. Jäljellä olevat, kaksi oikean puoleista käyrää B ja Krel ovat laskennallisia apupa-rametrejä, joiden perusteella määritetään maalajien ominai-15 suuksia. Piirturin käyristä on myös mahdollista valita kohta, jossa siirrytään puristinkairauksesta porakone-kairaukseen .Figure 3 shows an example diagram 31 obtained from the plotter 30. The first on the left is the compression speed v, the unit of which is meters per minute. The next curve from the previous to the right is the modified penetration rate vf, which is a computational curve and filters the irregularities of the previous curve. The third curve from the left is the rotational speed uj, the unit of which is revolutions per minute. The fourth curve is the torque My, the unit of which is Nm. The torque value is obtained from the hydraulic pressures and is used to measure the drill rod casing friction. The fifth curve is the compressive force F, the unit of which is 10 kN. The sixth curve is the rinsing water pressure pw, the unit of which is a bar. The seventh curve is the amount of rinsing water Qw, the unit of which is liters per minute. The remaining two right-hand curves B and Krel are computational auxiliary parameters used to determine soil species characteristics. It is also possible to select a point on the plotter curves where the transition from press drilling to drilling machine drilling is made.

Kuviossa 4 on esitetty keksinnön mukainen porakruunulait-teisto 22, johon kuuluu porakonekairauksessa käytettävä 20 porakruunu 23 ja sen päälle sijoitettu, kertakäyttöinen suojakappale 24. Suojakappale 24 on valmistettu sellaisesta materiaalista, joka särkyy porakonekairauksen iskun voimasta. Tällaisia materiaaleja ovat esimerkiksi muovi tai metalli, sopivimmin kevytmetalli. Hyvien tunkeutumisominai-25 suuksien aikaansaamiseksi suojakappaleen 24 kärki on muotoiltu kartiomaiseksi. Muoto vastaa pääasiallisesti tunnettujen puristinkairauskärkien muotoa. Kartion kulma a on kuvion 4 esimerkkitapauksessa 60°.Fig. 4 shows a drill bit apparatus 22 according to the invention, comprising a drill bit 23 used in drilling machine drilling and a disposable protective piece 24 placed thereon. The protective piece 24 is made of a material that is broken by the impact force of the drilling machine drilling. Such materials are, for example, plastic or metal, preferably light metal. To provide good penetration properties, the tip of the shield 24 is conical. The shape mainly corresponds to the shape of known press drilling tips. In the example of Figure 4, the angle α of the cone is 60 °.

Kuvion 4 suojakappale 24 on muodostettu sellaiseksi, että 30 se pysyy hyvin paikoillaan puristinkairauksen ajan. Reunat 25 voidaan muotoilla niin, että ne puristuvat porakruunua 23 vasten. Suojakappaleeseen 24 voidaan tehdä myös pora-kruunun 23 uriin 26 sopivia pykäliä, jotka estävät suoja-kappaleen 24 pyörimisen porakruunun 23 suhteen.The guard 24 of Figure 4 is configured to remain well in place during press drilling. The edges 25 can be shaped to press against the drill bit 23. The guard piece 24 can also be provided with notches suitable for the grooves 26 of the drill bit 23, which prevent the guard member 24 from rotating relative to the drill bit 23.

35 Kuviossa 5 on esitetty kuvion 4 porakruunulaitteisto 22 sen 6 87390 jälkeen, kun kertakäyttöinen suojakappale 24 on särkynyt ja poistunut porakruunun 23 päältä. Jäljellä on tavanomainen porakruunu, jolla kairausta jatketaan porakonekairauksena sen jälkeen, kun huuhtelu on aloitettu.Figure 5 shows the drill bit assembly 22 of Figure 4 after the disposable guard 24 has broken and exited the top of the drill bit 23. What remains is a conventional drill bit, with which drilling is continued as drilling machine drilling after flushing has begun.

5 Menetelmäkuvaus;5 Method description;

Kehitettävä kairaus on kahden jo olemassa olevan kairaus-menetelmän, puristinkairausmenetelmän ja porakonekairaus-menetelmän yhdistelmä. Yhdistetyllä kairausmenetelmällä aikaansaadaan uusi pöhjatutkimusmenetelmä, jolla voidaan 10 tehokkaasti selvittää maaperän rakennetta ja geoteknisiä ominaisuuksia.The drilling to be developed is a combination of two existing drilling methods, the press drilling method and the drilling machine drilling method. The combined drilling method provides a new bottom survey method that can effectively determine the structure and geotechnical properties of the soil.

Mainittujen menetelmien yhdistämisen tekee mahdolliseksi uusi, keksinnön mukainen kartiokärki. Kärki suunnitellaan ottaen huomioon kansainvälinen standardisuositus. Olennais-15 ta keksinnön mukaiselle kärjelle on se, että puristin- kairausosuuden aikana kärki estää maa-ainesten tunkeutumisen huuhtelukanaviin, ja se että suoritettaessa puristin-kairausta keksinnön mukaisella kärjellä, saavutetaan riittävä vertailukelpoisuus tavallisiin puristinkairauksiin 20 verrattuna.The combination of said methods is made possible by a new conical tip according to the invention. The tip is designed taking into account the international standard recommendation. Essential to the tip according to the invention is that during the press drilling section the tip prevents the penetration of soils into the rinsing channels, and that when performing press drilling with the tip according to the invention, sufficient comparability is achieved compared to conventional press drilling.

Tarkemman ja monipuolisen informatiivisen rekisteröinnin mahdollistamiseksi käytetään automaattista rekisteröinti-laitteistoa, joka voi rekisteröidä tarvittaessa jopa kahdeksan informaatiokanavaa samanaikaisesti.To enable more accurate and versatile informative registration, automatic registration equipment is used, which can register up to eight information channels simultaneously if necessary.

25 Käytettävä kalusto;25 Equipment to be used;

Keksinnön mukaisen kairausmenetelmän toteuttamiseksi käytetään kairauslaitteistossa sellaista porakonetta, jonka teho mitoitetaan siten, että sillä saavutetaan riittävä kapasiteetti vaikeissakin olosuhteissa. Tällöin tämän hetkisten, 30 käytettävissä olevien kalustojen vajaatehoisuudesta aiheu- 7 87350 tuneet ongelmat voidaan poistaa. Toisaalta kuitenkin myös käytössä olevilla laitteilla voidaan hyödyntää keksinnön mukaista menetelmää. Rajoituksia voi kyllä aiheuttaa laitteiden vajaatehoisuus.In order to implement the drilling method according to the invention, a drilling machine is used in the drilling equipment, the power of which is dimensioned so that it achieves sufficient capacity even in difficult conditions. In this case, the problems caused by the inefficiency of the current equipment available can be eliminated. On the other hand, however, the method according to the invention can also be utilized with the devices in use. Limitations can be caused by equipment inefficiencies.

5 Kairatankoina voidaan käyttää porakonekairaukseen hyvin soveltuvia geotankoja, joissa ei ole ongelmia aiheuttavia jatkosmuhveja.5 Geotars that are well-suited for drilling can be used as drill rods without problematic couplings.

Rekisteröintilaitteistona voidaan käyttää jotain olemassa olevaa laitteistoa, kuten esimerkiksi Geoprintteriä, jonka 10 kuudella kanavalla pystytään rekisteröimään kuutta erilaista informaatiota syvyyden funktiona. Rekisteröitäviä tietoja ovat tällöin yleensä seuraavat: - porausreiän syvyys - poratangon tunkeutumisnopeus 15 - poratangon pyöritysnopeus - poratangon vääntömomentti - poratangon puristusvoima - huuhteluveden paineAs the recording equipment, some existing equipment can be used, such as a Geoprintter, with 10 six channels capable of registering six different pieces of information as a function of depth. The information to be recorded is usually as follows: - borehole depth - drill rod penetration speed 15 - drill rod rotation speed - drill rod torque - drill rod compression force - rinsing water pressure

Rekisteröityjen tietojen avulla voidaan määrittää geotekni-20 sessä suunnittelussa tarvittavia suunnitteluparametrejä. Parametrit voidaan määrittää kerätystä tiedosta myös automaattisesti tietokoneen avulla, jolloin suunnittelijalla on välittömästi käytössään alustavat parametrit.The registered data can be used to determine the design parameters required for geotechnical design. The parameters can also be determined automatically from the collected data using a computer, in which case the designer has immediate access to the preliminary parameters.

Tvöesimerkki: 25 Kairaus alkaa mahdollisen kuivakuori- tai täytekerroksen läpäisyn jälkeen puristinkairauksena. Tässä vaiheessa porakruunun kärkeen on asennettu keksinnön mukainen, kertakäyttöinen kartiokärki. Kairatankoja puristetaan maahan esimerkiksi vakionopeudella 3 m/min pyörittäen samalla 30 kairatankoja 25 r/min pyöritysnopeudella. Puristinkairauk-sen aikana ei käytetä huuhtelua. Se ei olisi mahdollista- 8 87390 kaan, sillä kartiokärki peittää kärjen huuhteluaukot. Automaattinen rekisteröintilaite tallettaa puristinkairauk-sen aikana kaikki muut paitsi huuhteluun liittyvät parametrit, kuten huuhteluveden paine.Tv example: 25 Drilling begins after a possible dry shell or backfill layer has passed as a press drilling. At this stage, a disposable conical tip according to the invention is mounted on the tip of the drill bit. The drill rods are pressed into the ground, for example at a constant speed of 3 m / min, while rotating 30 drill rods at a rotation speed of 25 r / min. No rinsing is used during press drilling. That would not be possible, as the conical tip covers the rinsing holes of the tip. During press drilling, the automatic recording device stores all parameters except those related to rinsing, such as the pressure of the rinsing water.

5 Saavutettaessa läpäisemätön kerros siirrytään iskupora-konekairaukseen. Tällöin porakruunun päällä olevan puris-tinkairakärki murskautuu. Tällöin aloitetaan myös huuhtelu ja huuhteluparametrien rekisteröinti.5 Upon reaching, the impermeable layer is transferred to the impact drill machine drilling. In this case, the press-tin drill bit tip on top of the drill bit is crushed. In this case, rinsing and registration of rinsing parameters are also started.

Sen jälkeen kun kairaus on edennyt kallion pintaan, voidaan 10 porausta jatkaa edelleen vielä haluttuun syvyyteen asti. Kallioporauksen aikana rekisteröidään samat parametrit ja niistä voidaan päätellä esim. kallion rikkonaisuutta ja ruhjeiden sijaintia.After the drilling has progressed to the rock surface, the 10 drillings can be continued to the desired depth. During rock drilling, the same parameters are registered and from them, for example, the rupture of the rock and the location of the fractures can be deduced.

Saavutettava hyöty: 15 Uudella puristinporakonekairauksella saavutetaan merkittäviä etuja sekä tutkimus- että suunnittelusektorilla nykyisiin menetelmiin verrattuna. Mm. maakerrosten geoteknisten ominaisuuksien määrittäminen kairaamalla tarkentuu huomattavasti kehittyneemmän kairausmenetelmän ja käytettävän 20 automaattisen rekisteröinnin seurauksena.Benefits to be achieved: 15 The new press drilling will bring significant advantages in both the research and design sectors compared to current methods. Among other things, the determination of the geotechnical properties of the soil layers by drilling becomes much more precise as a result of the more advanced drilling method and the 20 automatic registrations used.

Olennainen vaikutus kustannuksiin on sillä, että uudella kairausmenetelmällä ja keksinnön mukaisella kalustolla saadaan useissa tapauksissa riittävästi tietoa maa- ja kallioperästä jo yhdellä kairauksella. Näin ollen enää ei 25 tarvitse suorittaa erikseen alustavia ja lopullisia pohjatutkimuksia .A significant effect on costs is that in many cases the new drilling method and the equipment according to the invention provide sufficient information about the soil and bedrock in a single drilling. Therefore, it is no longer necessary to perform preliminary and final baseline studies separately.

Keksinnön mukaisella menetelmällä ja kalustolla saavutettavat nopeus, edullisuus ja tarkkuus mahdollistavatkin kustannusten optimoinnin täysin uudella tavalla. Samalla 30 saavutetaan myös huomattava tulosten laadun paraneminen, mikä taas on tutkimus- ja suunnittelusektoreiden yhteinenThe speed, affordability and accuracy achieved with the method and equipment according to the invention make it possible to optimize costs in a completely new way. At the same time, a significant improvement in the quality of the results will also be achieved, which in turn is common to the research and design sectors

9 8 7 o S O9 8 7 o S O

etu.advantage.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön erilaiset sovellutusmuodot voivat vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa.It will be apparent to those skilled in the art that various embodiments of the invention may vary within the scope of the claims set forth below.

Claims

A method for drilling for soil exploration (10), wherein the drilling process is started with a pressure drilling method and then continued in the same hole if necessary with a percussion drilling method, characterized in that - drilling is started with a drill bit device (22) comprising a drill bit device (22). drill bit (23) and a protective bit (24) placed on this, - when the pressure drilling device during the pressure drilling bumps on bedrock or a hard soil layer (14), that pressure drilling is no longer desired or can be continued, the pressure drilling is completed, - and that with the same drill bit device is transferred to percussion drilling, whereby at the start of the percussion drilling a shock force directed against the drill bit device, the protective bit placed on the drill bit breaks, so that the drill bit is exposed.

Method according to claim 1, characterized in that drilling is continued after •; The pressure drill as percussion drilling without lifting the drill bit assembly (22) therebetween.

Method according to claim 1 or above 2, characterized in that, after the pressure drilling, the percussion drilling can be continued to the desired depth (b).

4. Ground drill bit assembly (22) comprising a drill bit (23) and a disposable single-bit guard piece (24) that can be removed from the drill bit at the desired stage, for example, such that the protective bit is broken when the percussion drill is started , characterized in that - the tip of the protective bit (24) to be placed on the drill bit (23) is designed so that it is suitable for pressure drilling, and - that the pouring strength of the protective piece is such that the protective strength of the protective bit during the drilling is sufficient, but the impact force at the start of the percussion drill breaks the protective bit. 13 87 390

5. The drill bit assembly according to claim 4, 5, characterized in that the bit (24) of the drill bit (23) is shaped so as to mimic the point of the press drill bit.

6. A drill bit assembly according to claim 5, characterized in that the tip of the protective bit (24) of the drill bit (23) which mimics the tip of the press drill is a cone whose angle (a) is 60 °.

Drill bit assembly according to claim 4, 5 or 6, characterized in that the protective bit (24) of the drill bit (23) suitable for press drilling is made of plastic or metal, preferably light metal.