FI88746B - Foerfarande foer borrning av tunnel och borrmaskin - Google Patents
Foerfarande foer borrning av tunnel och borrmaskin Download PDFInfo
- Publication number
- FI88746B FI88746B FI894560A FI894560A FI88746B FI 88746 B FI88746 B FI 88746B FI 894560 A FI894560 A FI 894560A FI 894560 A FI894560 A FI 894560A FI 88746 B FI88746 B FI 88746B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- tunnel
- thrust bearing
- rotating
- thrust
- cylinder
- Prior art date
Links
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 18
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 8
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/20—Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes
- E21B7/201—Driving or forcing casings or pipes into boreholes, e.g. sinking; Simultaneously drilling and casing boreholes with helical conveying means
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/08—Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods
- E21B19/086—Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods with a fluid-actuated cylinder
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Description
8 8 7 4 6
TUNNELIN PORAUSMENETELMÄ JA PORAUSLAITE
Keksintö kohdistuu tunnelin porausmenetelmään ja porauslait-teeseen , jossa on erotettu toisistaan tunneliin suojaputkea työntävä voima ja poraustyökalua pyörivän putkispiraalin välityksellä työntävä voima.
Ennestään tunnetaan porauslaitteita, mm. hakijan aikaisemmasta hakemuksesta FI-891706 , jossa suojaputkea työnnetään valmiiseen tunneliin tunnelin edistyessä. Suojaputken avulla työntövoima siirtyy myös porauskärjessä olevalle työkalulle. Kuljetusputkisto lepää suojaputken sisäpinnalla ja etenee suojaputken myötä. Painelaakeri on porauskärjessä , jolloin suojaputken kautta välittyvä voima siirtyy kokonaisuudessaan painelaakerin kautta työkalua työntäväksi voimaksi.
US-patentissa 2,669,441 esitetyssä ratkaisussa aloituskaivan-nossa on sekä työntölaitteet että painelaakeri. Tunneliin ei työnnetä suojaputkea vaan työntövoima johdetaan porauskärkeen pelkästään pyörivällä kuljetusputkella työntäen.
Edellisten ratkaisujen haittapuolina on työntövoiman kontrollointi. Suojaputken avulla porauskärkeä työnnettäessä muuttuu tarvittava työntövoima suojaputkiston pituuden kasvaessa sekä maalajien erilaisten kitkojen mukaan. Tällöin porauksen edetessä häviää lopulta tieto siitä, millä voimalla työkalu painaa tunnelin etuseinämään eikä työkalun kohtaamia mahdollisia esteitä voida täten havaita. Työkalun rikkoutumisen mahdollisuus on siten suuri. US-patenttijulkaisun 2,669,441 mukaisessa ratkaisussa poraus on mahdollista ainoastaan kallioon tai maaperään , joka ei tarvitse suojaputkea tunnelin tukemiseen .
Keksinnön mukaisella menetelmällä saavutetaan ratkaiseva parannus edellä esitetyissä epäkohdissa. Tämän toteuttamiseksi keksinnölle on ominaista se, mitä on esitetty seuraavissa patenttivaatimuksissa.
Keksinnön tärkeimpänä etuna voidaan pitää , että työkalua työntävä voima, joka on huomattavasti pienempi kuin suojaput- 2 88746 kea työntävä voima, on erotettu itsenäiseksi helposti säädettäväksi voimaksi. Kun voiman erottaminen on suoritettu hyd-raulisylinter in avulla , joka voi joustaa paineen säätämisen johdosta samoin kuin painelaakerikin voi liikkua pituussuunnassa vapaasti, työkalun osuminen esteeseen voidaan heti havaita paineen nousuna hydraulisessa järjestelmässä.
Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa:
Kuvio 1 esittää aloituskaivannossa olevaa työntö- ja pyöri-tysyks ikköä.
Kuvio 2 esittää aloituskaivannossa olevaa työntö- ja pyöri-tysyksikköä, missä hydraulisylinteri toimii painelaakerina .
Kuvin 3 esittää aloituskaivantoon sijoitettua vaihtoehtoista työntö- ja pyöritysyksikköä , missä hydraulisylinteri toimii painelaakerina.
Kuviossa 1 on tunnelin aloituskohdassa runkopalkisto (17) , jonka varassa varsinainen työntö- ja pyöritysyksikön lieriömäinen runko (15) voi liikkua. Työntösylinteri (19) työntää sanottiin runkoa päätylevyn (1Θ) avulla. Rungon välityksellä työntövoima siirtyy suojaputkea (1) työntäväksi voimaksi pää-tylaipan (4) avulla. Runkoon on kiinnitetty rengaslaippa (10) johon sylinterit (9) tukeutuvat. Sylintereiden kautta työntövoima jakautuu painelaakeria työntäväksi voimaksi ja suoja-putkea työntäväksi voimaksi. Painelaakeri käsittää pyörimättömän osan (8) , jota sylinterit työntävät, rengasmaisen liukupinnan (13) jossa voi olla myös mekaanisia vierintäelimiä kuten rullia ja pyörivän osan (5), joka pyörii liukupintaa vasten. Hydraulimoottori (16) pyörittää painelaakerin osaa (5) nivelakselin (14) avulla. Pyörimätön painelaakerin osa (8) voi vapaasti liukua lieriömäisen rungon (15) sisällä pituussuunnassa. Painelaakerin pyörivän osan ympärillä on pyörimätön osa (12), joka on tuettu painelaakerin osaan (8). Sanotun osan (12) välityksellä johdetaan paineilma putkesta (7) pyörivän osan (5) kanavistoon (6). Paineilma johdetaan osan (5) keskiöporauksessa kuljetusputken (3) sisään ja johdetaan 3 88746 sanotussa putkessa aina työkalulle asti. Kuljetusputkisto (3) käsittää spiraalirivaston (2), jolloin putkiston pyörimisliike kuljettaa poraus jätteet (11) kaivantoon. Runko (15) käsittää useita aukkoja paineilman ja hydrauliputkien (20) johtamiseksi rungon sisään.
Kuvion 2 mukaisessa ratkaisussa painelaakerina on hydrauli-sylinteri (23) käsittäen männän (24) ja männänvarren (26). Männän varsi on putki , jolloin sen kautta voidaan viedä hyd-raulipaineletkut männälle ja johtaa paineneste männän kummallakin puolella olevaan kammiotilaan. Sylinteri on suljettu kierrekiinnityksellä varustetulla rengaslaipalla (35). Itse sylinteri (23) on lieriömäinen osa, joka pyörii. Pyörityslii-ke välitetään hydraulimoottorilta (16) leveän hammaspyörän avulla sylinteriin kiinnitettyyn hammaspyörään (25). Sylinteriä ympäröi paikallaanpysyvä rengasmainen osa (22). Tämän sisällä sylinteri voi sekä pyöriä että liukua pituussuunnassa. Osa (22) on kiinnitetty varsinaiseen työntöliikettä välittävään runkoon (27). Sylinterin ja osan (22) liitospinta on laakeripinta joka samalla käsittää rengasmaisen kammiotilan (32), johon paineilma johdetaan. Sylinterin runkoon tehtyjen ilmakanavien kautta paineilma johdetaan kammiotilasta pyöriviin putkiin (3). Putki (3) on kierreliitoksella kiinni laipassa (21), joka välittää pyörimisliikkeen sylinteriltä kul-jetusputkistoille (3). Sylinterin liukupinnan likaantuminen suojataan osaan (22) kiinnitetyllä haitarikumilla (34). Paineilman sisältämä öljy voitelee liukupinnan ja paineilmavuo-dot estetään rengastiivisteillä (33). Kuljetusputkiston avulla työkalulle välitetty työntövoima välittyy tällöin paine-laakerina toimivan hydraulisylinter in kautta ja on täten hyd-raulipaineena todettavissa.
Kuviossa 3 olevassa painelaakerissa sylinteriosa (50) on kiinnitetty runkoon (15) laipan (47) ja ruuvien (43) välityksellä. Sylinteri ei siis pyöri vaan mäntä (48) ja männänvarsi (40) pyörivät. Hydraulimoottori (46) käsittää ura-akselin (45), joka voi liukua pituussuunnassa männänvarren (40) sisään muodostetussa kammiossa (41). Kammio on uritettu vastaa- 4 88746 vastl pyöritysliikkeen valittamiseksi. Männänvarren päässä on kierreosa (36), jolla liitetään putki (3) männänvarteen. Män-nänvarren ympärillä on pyörimätön osa (37) , joka käsittää rengasmaisen männänvarren ympärillä olevan kammion. Kammioon johdettu paineilma pääsee onton männänvarren sisään kammion kohdalla olevasta reiästä ja edelleen kuljetusputken (3) sisään ja työkalulle porauskärkeen. Osan (37) sivuttaisliike männänvarrella on estetty männänvarren uraan asetetulla ren-gasjousella (38). Sylinteri on suljettu laipalla (51) , joka on kierreliitoksella kiinni sylinterissä ja tiivisteen (42) avulla liitetty männänvarteen sallien sen pyörimisen ja liukumisen. Putket (39,44) ovat hydrauliletkuja ja sylinterin toinen pääty on tiivistetty rengastiivisteellä (49). Hydraulisen moottorin pyörimisliike voidaan myös edullisesti välittää männän vartta (40) pyörittäväksi liikkeeksi kytkemällä moottorin akseli esim. laippaliitokse1la männän varteen kiinnitettyyn vastaavaan laippaaan. Tällöin hydraulimoottori pitää olla kiinnitettynä runkoon (15) nähden liukumaan pääse-västi mutta ei pyörimään. Tämä voi olla toteutettu rungon suuntaisilla johteilla, joihin moottori tuetaan.
Keksintö ei ole rajoittunut edellä esitettyihin suoritusmuotoihin, vaan sitä voidaan muunnella oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Työntöyksikön runko voi olla rakenteeltaan lieriömäinen tai edullisesti se voi olla myös palkkirakentei-nen.
Claims (7)
1. Menetelmä tunnelin poraamiseksi , jossa tunneliin asennettavaa suojaputkea (1) ja tunnelia poraavaa työkalua/kaluja työnnetään yhdellä tai useammalla tunnelin aloituskohtaan sijoitetulla voimalaitteella (19), jonka työntövoima jakautuu suojaputkea (1) työntäväksi voimaksi ja painelaakerilla varustetun pyörivän elimen (3) välityksellä työkalua työntäväksi voimaksi tunnettu siitä, että sanottua työkalua työntävä voima välittyy painelaakerina toimivan hydraulisy-linterin (23,50) kautta työkalulle.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että ainakin painelaakerin pyörivä osa (23,48) voi sekä pyöriä että liikkua pituusakselinsa suunnassa suojaputkelle (1) työntövoiman välittävän rungon (15),(27) suhteen.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että painelaakerina toimivan hydraulisylin-terin (23) vaipan ulkopinta toimii sekä pyörimisliikettä että pituussuuntaista liikettä laakeroivana pintana.
4. Yhden tai useamman patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että hydraulisylinterin (23) vaipan ulkopinta saa voitelunsa paineilman joukossa olevasta öljystä kun sanottu sylinteri toimii myös pyörivänä kytkimenä paineilman johtamiseksi pyörivälle elimelle (3).
5. Laite patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän toteuttamiseksi, joka käsittää tunnelin aloituskaivantoon sijoitetun työntövoimalaitteen (19), tunneliin työnnettävän suojaputkis-ton (1) sekä työkalua työntävän ja pyörittävän kuljetusput-kiston (3),(2), joka on sijoitettu suojaputken sisään ja käsittää spiraalirivaston (2) ja keskiöputkiston (3) sekä painelaakerin, jonka välityksellä työntövoima siirretään pyörivälle kuljetusputkIstolle tunnettu siitä, että pyörivän voiman välittävä painelaakeri on pituussunnassa hydrau-lipainetta vastaan joustava hydraulisylinteri (23,50). 6 88746
5 88746
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite tunnettu siitä, että painelaakerin pyörivä osuus (23,40) käsittää pyörivän ilmakanavilla varustetun kytkinosan paineilman johtamiseksi kiinteästä putkistosta (7) pyörivään putkistoon (3).
7. Patenttivaatimuksen 5 ja 6 mukainen laite tunnettu siitä, että painelaakerina toimiva hydraulisylinteri (23) käsittää onton männänvarren (26), jota pitkin paineputket (29), (30) johdetaan sylinterin painekammioih in.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI894560A FI88746C (fi) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | Foerfarande foer borrning av tunnel och borrmaskin |
| CA002066238A CA2066238A1 (en) | 1989-09-27 | 1990-09-27 | Method and apparatus for drilling a tunnel |
| US07/838,791 US5316092A (en) | 1989-09-27 | 1990-09-27 | Method and apparatus for drilling a tunnel |
| AU64025/90A AU6402590A (en) | 1989-09-27 | 1990-09-27 | Method and apparatus for drilling a tunnel |
| DE19904091753 DE4091753T (fi) | 1989-09-27 | 1990-09-27 | |
| PCT/FI1990/000231 WO1991005137A1 (en) | 1989-09-27 | 1990-09-27 | Method and apparatus for drilling a tunnel |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI894560 | 1989-09-27 | ||
| FI894560A FI88746C (fi) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | Foerfarande foer borrning av tunnel och borrmaskin |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI894560A0 FI894560A0 (fi) | 1989-09-27 |
| FI894560A FI894560A (fi) | 1991-03-28 |
| FI88746B true FI88746B (fi) | 1993-03-15 |
| FI88746C FI88746C (fi) | 1993-06-28 |
Family
ID=8529062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI894560A FI88746C (fi) | 1989-09-27 | 1989-09-27 | Foerfarande foer borrning av tunnel och borrmaskin |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5316092A (fi) |
| AU (1) | AU6402590A (fi) |
| CA (1) | CA2066238A1 (fi) |
| DE (1) | DE4091753T (fi) |
| FI (1) | FI88746C (fi) |
| WO (1) | WO1991005137A1 (fi) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI91499C (fi) * | 1990-11-30 | 1994-07-11 | Valto Ilomaeki | Menetelmä iskutehokkuuden varmistamiseksi ja säätämiseksi iskukoneessa, iskukoneen käyttötapa tunnelin poraamiseen ja iskukone |
| US5711385A (en) * | 1996-04-12 | 1998-01-27 | Brotherton; Jim | Augerless boring system |
| US6161631A (en) * | 1998-08-04 | 2000-12-19 | Kennedy; James | Environmentally friendly horizontal boring system |
| CN100422505C (zh) * | 2002-09-16 | 2008-10-01 | 杜加华 | 地铁隧道挖掘机 |
| US7070359B2 (en) * | 2004-05-20 | 2006-07-04 | Battelle Energy Alliance, Llc | Microtunneling systems and methods of use |
| EP2035645B1 (en) * | 2006-06-16 | 2014-10-15 | Vermeer Manufacturing Company | Microtunnelling system and apparatus |
| EP2331785A4 (en) * | 2008-09-11 | 2016-07-13 | Vermeer Mfg Co | TARIER DRILLING MACHINE |
| US8684470B2 (en) * | 2009-02-11 | 2014-04-01 | Vermeer Manufacturing Company | Drill head for a tunneling apparatus |
| WO2011150341A2 (en) | 2010-05-28 | 2011-12-01 | Brasfond Usa Corp. | A pipeline insertion system |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2319512A (en) * | 1940-07-30 | 1943-05-18 | Parrish Alan Jay | Earth boring machine |
| US2669441A (en) * | 1950-01-04 | 1954-02-16 | Alder F Castanoli | Coal boring unit |
| US3107741A (en) * | 1960-03-29 | 1963-10-22 | Salem Tool Co | Machines for simultaneously drilling and inserting pipe lines |
| US3870110A (en) * | 1970-10-30 | 1975-03-11 | Richmond Mfg Co | Power train for horizontal earth boring machine |
| US3851716A (en) * | 1973-04-27 | 1974-12-03 | Richmond Mfg Co | Horizontal earth boring machine |
| US3902563A (en) * | 1973-07-18 | 1975-09-02 | Int Boring Systems Co | Boring method |
| US3917010A (en) * | 1974-07-25 | 1975-11-04 | Jarva Inc | Small diameter horizontal tunneling machine |
| US3945443A (en) * | 1974-08-14 | 1976-03-23 | The Richmond Manufacturing Company | Steerable rock boring head for earth boring machines |
| US4043136A (en) * | 1975-07-14 | 1977-08-23 | Tidril Corporation | System and method for installing production casings |
| US4226477A (en) * | 1979-01-10 | 1980-10-07 | Anastascio Capoccia | Device for removing the earth generated by tunneling |
-
1989
- 1989-09-27 FI FI894560A patent/FI88746C/fi not_active IP Right Cessation
-
1990
- 1990-09-27 CA CA002066238A patent/CA2066238A1/en not_active Abandoned
- 1990-09-27 DE DE19904091753 patent/DE4091753T/de not_active Withdrawn
- 1990-09-27 AU AU64025/90A patent/AU6402590A/en not_active Abandoned
- 1990-09-27 US US07/838,791 patent/US5316092A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-27 WO PCT/FI1990/000231 patent/WO1991005137A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI894560A0 (fi) | 1989-09-27 |
| FI88746C (fi) | 1993-06-28 |
| US5316092A (en) | 1994-05-31 |
| AU6402590A (en) | 1991-04-28 |
| CA2066238A1 (en) | 1991-03-28 |
| FI894560A (fi) | 1991-03-28 |
| WO1991005137A1 (en) | 1991-04-18 |
| DE4091753T (fi) | 1992-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5060737A (en) | Drilling system | |
| US4537136A (en) | Pipeline vehicle | |
| US4040495A (en) | Drilling apparatus | |
| FI88746B (fi) | Foerfarande foer borrning av tunnel och borrmaskin | |
| CN109458134B (zh) | 定向钻孔装置 | |
| US3997008A (en) | Drill director | |
| CN1415044A (zh) | 用于连续导向钻孔的一体式发送器测量和钻孔同步进行(swb)的挖壕动力装置 | |
| RU2062881C1 (ru) | Способ управления продвижением бурильной установки и устройство для его осуществления | |
| KR100191057B1 (ko) | 터널 굴착장치 및 굴삭 폐기물 제거방법 | |
| EP4264110B1 (en) | Apparatus for propulsion and operations inside a cylindrical body | |
| FI86330B (fi) | Foerfarande och anordning foer borrning av tunnel. | |
| WO2011046444A1 (en) | Rock drilling machine | |
| HU218196B (hu) | Forgó görgős fúrólyuktágító | |
| EP0152385B1 (en) | A device in rock drilling machines | |
| NO336371B1 (no) | Mateanordning for nedihullsverktøy samt framgangsmåte for aksiell mating av et nedihullsverktøy | |
| SU1082957A1 (ru) | Устройство дл образовани горизонтальных выработок | |
| RU2231613C2 (ru) | Буровое долото для бурения скважин с продувкой забоя воздухом | |
| FI91499B (fi) | Menetelmä iskutehokkuuden varmistamiseksi ja säätämiseksi iskukoneessa, iskukoneen käyttötapa tunnelin poraamiseen ja iskukone | |
| RU2287654C2 (ru) | Телескопическая буровая установка | |
| AU2015411930B2 (en) | Extendable apparatus, drill head, and method | |
| RU1776281C (ru) | Отклонитель | |
| SU1239253A1 (ru) | Устройство дл образовани разрывов в горном массиве | |
| SU889858A1 (ru) | Устройство дл проведени горных выработок бурением | |
| SU825855A1 (ru) | Уплотнитель подвижной колонны |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB | Publication of examined application | ||
| MM | Patent lapsed |
Owner name: ILOMAEKI, VALTO |