FI88746C - Foerfarande foer borrning av tunnel och borrmaskin - Google Patents

Foerfarande foer borrning av tunnel och borrmaskin Download PDF

Info

Publication number
FI88746C
FI88746C FI894560A FI894560A FI88746C FI 88746 C FI88746 C FI 88746C FI 894560 A FI894560 A FI 894560A FI 894560 A FI894560 A FI 894560A FI 88746 C FI88746 C FI 88746C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
tunnel
thrust bearing
rotating
thrust
cylinder
Prior art date
Application number
FI894560A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI88746B (fi
FI894560A0 (fi
FI894560A (fi
Inventor
Valto Ilomaeki
Original Assignee
Valto Ilomaeki
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valto Ilomaeki filed Critical Valto Ilomaeki
Priority to FI894560A priority Critical patent/FI88746C/fi
Publication of FI894560A0 publication Critical patent/FI894560A0/fi
Priority to CA002066238A priority patent/CA2066238A1/en
Priority to US07/838,791 priority patent/US5316092A/en
Priority to DE19904091753 priority patent/DE4091753T/de
Priority to PCT/FI1990/000231 priority patent/WO1991005137A1/en
Priority to AU64025/90A priority patent/AU6402590A/en
Publication of FI894560A publication Critical patent/FI894560A/fi
Publication of FI88746B publication Critical patent/FI88746B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI88746C publication Critical patent/FI88746C/fi

Links

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.
FI894560A 1989-09-27 1989-09-27 Foerfarande foer borrning av tunnel och borrmaskin FI88746C (fi)

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
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
AU64025/90A AU6402590A (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 FI88746B (fi) 1993-03-15
FI88746C true 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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
WO2010030784A1 (en) * 2008-09-11 2010-03-18 Vermeer Manufacturing Company Auger boring machine
US8684470B2 (en) * 2009-02-11 2014-04-01 Vermeer Manufacturing Company Drill head for a tunneling apparatus
RU2561942C2 (ru) 2010-05-28 2015-09-10 БРАСФОНД ЮЭсЭй КОРП. Система для прокладки трубопровода

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Also Published As

Publication number Publication date
DE4091753T (fi) 1992-08-27
CA2066238A1 (en) 1991-03-28
FI88746B (fi) 1993-03-15
AU6402590A (en) 1991-04-28
US5316092A (en) 1994-05-31
FI894560A0 (fi) 1989-09-27
FI894560A (fi) 1991-03-28
WO1991005137A1 (en) 1991-04-18

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
US3997008A (en) Drill director
CN109458134B (zh) 定向钻孔装置
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
FI86331B (fi) Reglerfoerfarande foer borrmaskin och regleranordning.
KR100191057B1 (ko) 터널 굴착장치 및 굴삭 폐기물 제거방법
US4408766A (en) Rotary seal apparatus with dual self-centering annular face seals
US789867A (en) Tube-cutting apparatus.
US20240052963A1 (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
CA2178596A1 (en) Shaft bearing in a rock and ground-drilling machine
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

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application
MM Patent lapsed

Owner name: ILOMAEKI, VALTO