FI96356B - Porausmenetelmä ja teräasetelma menetelmän toteuttamiseksi - Google Patents

Description

, 96356

PORAUSMENETELMÄ JA TERÄASETELMA MENETELMÄN TOTEUTTAMISEKSI

Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen menetelmään ja vaatimuksen 5 johdanto-osan mukaiseen te-räasetelmaar, menetelmän toteuttamiseksi reikää tai tunnelia w maaperään porattaessa.

Ennestään tunnetaan kaksiosaisia teräasetelmia, joista sisempää keskireikää poraava terä on vedettävissä reiästä pois ulkokehää poraavan rengasterän jäädessä reikään mm. julkaisuista FI 933074 ja GB 2 255 365. Näissä on kuitenkin mahdollista vain sisemmän terän vetäminen reiästä ulos poraamisen päätyttyä ja myös mahdollinen asentaminen takaisin jos poraamista jatketaan.

Reikää porattaessa maaperään, on yleisin tapaus, että reiän alkuosa porataan pehmeään maaperään, jolloin porauksen yhtey- : dessä vedetään suojaputki syntyneeseen reikään. Myöhemmin kun porauksessa tulee vastaan kallio, suojaputki ei enää ole välttämätön. Tällöin porausta voitaisiin jatkaa ilman suojaputkea, jos poraustavan vaihto kävisi helposti. Ongelmana on poraus-tavan vaihdon hankaluus. Tällöin joudutaan sisempi terä vetämään ulos reiästä ja vaihtamaan tilalle pienempää reikähalkai-sijaa poraava terä. Tämän vaihdon yhteydessä vedetään reiästä koko porauskalusto ulos ja asennetaan takaisin uuden tai muu- ; tetun sisäterän kanssa. Tästä on esimerkkinä US patentissa n:o = 3,190,378 esitetty ratkaisu. Tähän kuluu aikaa ja syntyy kus- - tannuksia, varsinkin, jos ensinnä porattu maareikä on pitkä.

Suomalaisesta kuulutusjulkaisusta 41523 tunnetaan porauslaite, jossa on keskeisen poratangon päässä reiän keskiosaa poraava Γ T : terä ja reiän suojaputkena toimivan poraholkin päässä on reiän

ulkokehää poraava rengasterä. Poratanko ja poraholkki ovat maan pinnalla yhdistetty toisiinsa pyörimään ja iskemään yh- I

dessä irroitettavan liitinholkin avulla. Jos porausta jatketaan pelkällä keskiterällä, iroitetaan liitinholkki, vedetään I

keskimmäistä poratankoa ylös, lisätään jatkoporatanko keskim-mäiseen poratankoon ja jatketaan porausta pelkästään keskimmäisellä poratangolla. Poraukseen tulee keskeytys eikä jär- — 2 96356 jestely sovi poralaitteeseen, jossa iskukone on reiässä.

Keksinnön mukaisella menetelmällä ja teräasetelmalla saavutetaan yllättävä parannus tähän epäkohtaan ja keksinnölle on tunnusmerkillistä se, mitä on esitetty patenttivaatimuksissa.

Keksinnön etuna on, että suojaputkea tarvitseva reikä porataan samalla teräasetelmalla kuin kallioreikäkin. Kun suoja-putkea ei tarvita, jatketaan porausta eteenpäin pelkällä si-semmällä terällä ilman keskeytystä. Jos poraus päätetään um-pitilaan, on sisempi terä vedettävissä reiästä ulos ulomman terän läpi. Myös ulompikin terä voidaan vetää reiästä ulos, tämä edellyttää suojaputken vetämistä ulos samalla kertaa.

Teräasetelma ja menetelmä soveltuu iskemällä tapahtuvaan poraukseen, mutta myös pelkästään pyörivillekin terille. Kumpaankin aksiaalisuuntaan aukeava bajonettiliitoksen ura on edullisesti yhdistetty huuhteluaineen virtauskanavaksi, jolloin liitos on rakenteeltaan yksinkertainen.

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa

Kuvio 1 esittää teräasetelmaa leikattuna linjaa A-A pitkin.

Kuvio 2 esittää teräasetelmaa päästä katsottuna.

Kuvio 3 esittää sisemmän terän pintaa sivusta katsottuna.

.. . Kuvio 4 esittää porausta leikattuna, jossa pelkästään sisempi terä jatkaa porausta eteenpäin.

Kuvio 5 esittää rengasterän poikkileikkausta.

Kuviossa l on leikattuna teräasetelma, joka käsittää iskuko-neen 7 päähän kiinnitetyn lieriömäisen sisäterän 1, sen ympärille sijoitetun rengasmaisen ulkoterän 2 ja.ulkoterän 2 ui- t kokehälle ulottuvan porareikään sijoitettavan suojaputken 4.

Sisempi 1 ja ulompi 2 terä on liitetty toisiinsa bajonettilii- 1 toksella, jossa sisempi terä välittää pyörimisliikkeen ulommalle terälle. Myös sisempi terä 1 välittää iskukoneen iskut ulommalle terälle 2. Ulompi terä 2 vetää suojaputkea 4 reikään 1 niiden välisen limiliitoksen avulla, jossa on keskinäisen ak- siaaliliikkeen rajoitus.

3 96356

Kuviosta 2 selviää, että terien 1 ja 2 välillä on kehälle sijoitettu kolme bajonettiliitosta, jossa sisempään terään l on muodostettu kolme aksiaalisuuntaista terän läpi menevää uraa 6. Terässä 2 on vastaavasti samalla jaolla kolme sakaraa 3, ’ « jotka voivat liikkua urissa 6. Urista 6 lähtee sivulle päin terän 1 pinnassa, kuten kuvio 3 osoittaa, sakaroille 3 järjestetyt kolot, joihin sakarat 3 ohjautuvat terien keskinäisen kiertämisen seurauksena. Tällöin terät l ja 2 ovat lukitussa asemassa ja terä 1 pyörittää terää 2 lukituksen säilyessä.

Toiseen suuntaan terää l pyöritettäessä lukitus aukeaa. Sakarat 3 ovat nelikulmaisia, jotta ne isommalla pinnalla ottaisivat vastaan sisäterältä iskut ja välittäisivät ulkoterälle.

Terän l ura 6 on samalla virtauskanava huuhteluaineelle, jonka kulkusuunta tässä tapauksessa on kanavassa taaksepäin, si-säterän poraushalkaisija on mitta D.

Kuviossa 4 on teräasetelmalla ensin porattu asemaan, johon rengasterä 2 sekä suojaputki 4 on jätetty. Poraamista on jatkettu eteenpäin pelkästään sisäterällä 1 halkaisijamitalla D.

Sisäterän irroittamiseksi ulkoterästä, on teräasetelman pyö-rityssuunta muutettu päinvastaiseksi. Iskukone 7 välittää pyörityksen terälle 1. Päinvastainen terän 1 pyöritys avaa bajo-nettiliitoksen sakaran 3 kiertyessä uraan 6, jonka jälkeen porausta päinvastaisella pyörityksellä jatkettaessa, liukuvat sakarat 3 urista 6 ulos rengasterän eteen, jolloin rengasterä i lakkaa pyörimästä ja jää täysin paikoilleen. Sisäterä 1 poraa - kalliota tai muuta kovaa maaperää, joka ei luhistu reikään.

Jos poraaminen lopetetaan haluttuun syvyyteen tai pituuteen, vedetään terä 1 ja poralaitteet ulos reiästä. Terä 1 ohittaa rengasterän 2 menemällä sen läpi, kun kierretään terä sellai- ? seen asentoon, että sakarat 3 osuvat uriin 6. 1

Kuviossa 5 on eräs rengasterän 2 esimerkki, jossa on useampia - rinnakkaisia sakaroita 3, useampia aksiaalisuunnassa peräkkäi- t , siä bajonettiliitoksia varten, jolla rakenteella kasvatetaan rengasterälle 2 iskuja välittävää pintaa. Samoin suojaputkea vedetään useammalla peräkkäisellä olakepinnalla. Käyttämällä useampia peräkkäisiä bajonettiliitoksia ja suojaputken 4 ve-to-olakkeita, voidaan rengasterä 2 tehdä ohuemmaksi ja silti pitempiaikaista porausta kestäväksi.

4 96356

Keksinnön mukaisella menetelmällä ja teräasetelmalla voidaan edullisesti suorittaa ns. ankkurointiporaus, jolloin ulkote-rän kanssa porataan kallioon asti ja sisäterällä jonkin matkaa kallioon. Kun porausjätteen poistamiseksi käytetään käänteis-huuhtelua, jolloin sisäterän 1 läpi on suora putkikanava maan pinnalle, voidaan kanavan läpi johtaa vaijeri reiän pohjalle ja terää ylösnostettaessa johtaa esim. betonia kanavan kautta reikään. Kun reikä on täytetty ja terä 1 nostettu ulkoterälle 2 asti, vedetään tämän jälkeen ulkoterä ja suojaputkikin pois samalla kun betonilla täytetään reikä.

Jos porauksessa on rengasterä ja suojaputki jätetty liian aikaisin reikään, voidaan sisäterä vetää ylös rengasterän kohdalle, lukita ja jatkaa porausta edelleen. Jotta lukituksen edellyttämä terien 1 ja 2 keskinäinen kierto tehdään oikeassa asemassa, on maanpinnalla syytä tallettaa suojaputken ja sen sisällä olevan poratangon tai vastaavan keskinäinen syvyysase-ma muistiin silloin, kun terät 1 ja 2 ovat lukittuna, jotta uudelleen lukitus tehtäisiin samaan asemaan. Tällä on merkitystä varsinkin, jos terien kesken on useita peräkkäisiä ba-jonettiliitoksia, kuten kuviossa 5.

Keksinnön mukaisella menetelmällä ja teräasetelmalla porataan yhtä hyvin sekä pysty- että vaakareikiä.

• 4 t.

! j ΐ

Claims (10)

1. 96356
2. 1. Menetelmä reiän poraamiseksi maaperään teräasetelmalla, johon kuuluu rengasmainen reiän ulkokehää poraava terä (2), johon on kytketty porauksen etenemisen yhteydessä reikään sijoitettava suojaputkisto (4), lieriömäinen reiän keskiosaa halkaisijämittään (D) poraava sisempi terä (1), jolta välitetään pyöritysliike ja aksiaali-liike ulommalle terälle (2) käyttäen terien välillä lukitus-järjestelyä sekä mainittu lukitusjärjestely, johon kuuluu sisemmän terän lieriöpinnalla olevat lukituselimet (6,8) ja ulomman terän lieriömäisellä sisäpinnalla olevat lukituselimet, kuten koro-keosat (3), tunnettu siitä, että sisemmän terän pinnalla olevat lukituselimet on järjestetty poraushalkaisijän (D) sisäpuolelle sijoittuviksi iiriksi (6,8), jolloin poraaminen ulommalla terällä (2) ja suojaputken (4) vetäminen reikään mainitun ulomman terän avulla on mahdollista lopettaa halutussa kohdassa kytkemällä ulomman ja sisemmän terän välinen lukitus irti ja jatkaa porausta ainoastaan sisemmällä terällä (1).
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että poraaminen tapahtuu iskevillä terillä (1,2) ja sisempi terä (1) välittää iskut ulommalle terälle (2) bajo-nettiliitokseen kuuluvien sakaroiden X3) välityksellä. r -β
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 ja 2 mukainen menetelmä tunnettu siitä, että sisempi terä (1) on työnnettävissä ulomman terän läpi (2) kumpaan suuntaan tahansa ja tarvittaes- _ sa ulompi terä on lukittavissa sisempään terään välittämään = pyöritysliikettä ainakin yhteen suuntaan sekä aksiaaliliiket-' tä molempiin suuntiin. r M ! ’ 4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-3 mukainen mene telmä tunnettu siitä, että koko teräasetelmalla (1,2) porataan ensimmäinen osuus reiästä, sisemmällä terällä (2) toinen osuus ja että sisempi terä poistetaan reiästä joko yk-'·. sinään tai rengasterän (2) ja suojaputken (4) kanssa. 96356
5. 5. Teräasetelma, joka käsittää reiän keskiosaa halkaisijämittään (D) poraavan sisemmän terän (1) sekä reiän ulkokehää po-raavan rengasterän (2) ja näiden välisen pyörimistä ja aksi-aaliliikettä välittävän liitoksen, johon kuuluu lukituselimet (6,8) sisemmän terän lieriömäisellä ulkopinnalla sekä lukitus-elimet (3) rengasterän (2) lieriömäisellä sisäpinnalla ja että ulompaan terään (2) on kytketty porattavaan reikään porauksen aikana sijoitettava suojaputki (4), tunnettu siitä, että siserapi terä (1) on pujotettavissa ulomman rengasterän (2) läpi kummasta suunnasta tahansa, lukittavissa ulompaan terään (2) mainittuja teriä keskenään kiertämällä, jossa lukituksessa ainakin toinen terä (2) pyörii sekä siirtyy kummassakin aksiaalisuunnassa toisen terän (1) mukana ja että porauksen mahdollistamiseksi pelkästään sisemmällä terällä (1), on sisemmän terän lukituselimet uria (6,8), jotka sijaitsevat poraushalkaisijän (D) sisäpuolella.
6. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen teräasetelma tunnet-t u siitä, että terien (1,2) välillä on yksi tai useampia peräkkäisiä bajonettiliitoksia, joihin kuuluvat sakarat (3) välittävät pyörimisliikkeen ja porausvoiman, kuten iskut, ulommalle terälle (2).
7. 7. Patenttivaatimuksen 5 ja 6 mukainen teräasetelma tunnettu siitä, että bajonettiliitoksen aksiaalisuuntainen ura (6) toisessa terässä (1) tai (2) on samalla huuhteluaineen virtauskanava.
8. 8. Sisäterä patenttivaatimuksen 5 mukaiseen teräasetelmaan tunnettu siitä, että sisäterän (1) lieriömäisellä ulkokehällä on aksiaalisuuntaan nähden poikittain sijaitsevia :: uria (8), joiden urien olennaisesti terän (1) säteen suunnas sa ulkonevat sivupinnat välittävät iskuja ja/tai pyörimisliikettä rengasterälle (2).
9. 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen sisäterä tunnettu j 1 siitä, että sen ulkokehällä on kaksi tai useampia aksiaali- suuntaisia uria (6). 96356
10. 10. Patenttivaatimuksen 8 ja 9 mukainen sisäterä tunnettu siitä, että rengasmaisia uria (8) on kehällä aksi-aalisuunnassa useita peräkkäin ja urat päättyvät seinämään (9).