NL1014813C2 - Ruimer voor grondboringen. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Ruimer voor grondboringen.

De uitvinding heef betrekking op een ruimer voor grondboringen, meer in het bijzonder ten gebruike bij het horizontaal gestuurd boren, omvattende een kop met een ringcilindrische mantel, die door middel van 5 spaakdelen vastzit op een buiskern en aan het ene einde met grond-losmakende elementen en spuitmondstukken voor een spoelvloeistof is bezet, terwijl de einden van de buiskern zijn voorzien van middelen voor het koppelen met een boorpijp.

Een ruimer van dit type, in vakkringen met "fly cutter" 10 genoemd, is bekend en wordt toegepast voor het opruimen van een volgens het principe van het horizontaal gestuurd boren met behulp van een boorpijp in de grond aangebracht boorgat van relatief kleinere diameter (ook wel "pilot boring" genoemd). De ruimer wordt daartoe met het ene kernbuiseinde vastgekoppeld aan het buiten het 15 gemaakte boorgat uitstekende einde van de boorpijp en vervolgens al draaiend - onder toevoer van boorvloeistof - met de terugtredende boorpijp door de grond heen getrokken. Daarbij wordt door de roterende ring-cilindrische mantel grond rond het voorgeboorde gat losgemaakt, welke grond met vloeistof gemengd aan de achterzijde van 20 de ruimer door het reeds geruimde boorgat wordt afgevoerd. Het door de grond heen trekken van de ruimer gaat daarbij gepaard met het meetrekken van een tweede boorpijp die met het achtereinde van de buiskern is gekoppeld. Die tweede boorpijp is bestemd om in een volgende fase als trekpijp te kunnen dienen, bijvoorbeeld ten behoeve 25 van een verdere opruiming van het boorgat.

De hier beschouwde bekende ruimer, waarbij de spaakdelen zich alle in een vlak loodrecht op de ruimeras achter het werkzame kopvlak van de ringcilindrische mantel bevinden, werkt in verschillende grondsoorten minder goed. Zo komt het vaak voor, dat grote brokken 30 grond eenvoudig tussen de spaakdelen door naar achteren ontwijken en aanleiding geven tot verstoppingen, waardoor de grondafvoer naar achteren kan stagneren. Om dit risico te verminderen zijn betrekkelijk grote hoeveelheden spoelvloeistof (zoals bentoniet) 1014813 - 2 - noodzakelijk, waarvoor de beschikbare pompcapaciteit veelal niet toereikend is. In het algemeen dient het ruimen met behulp van dit type ruimer dan ook in meerdere stappen, met ruimers van opklimmende diametergrootte, te worden uitgevoerd. Het ruimen met de bekende 5 ruimer is daardoor in het algemeen een tijdrovende bezigheid, terwijl daarbij betrekkelijk grote hoeveelheden spoelvloeistof nodig zijn.

De uitvinding nu beoogt een verbeterde ruimer te verschaffen, waarmede een voorgeboord gat in een gering aantal stappen tot de gewenste diameter kan worden geruimd, zonder dat daarbij de 10 bovengenoemde nadelen worden ondervonden.

Volgens de uitvinding wordt dit doel bereikt, doordat bij een ruimer van de in de aanhef omschreven soort tenminste een aantal spaakdelen is geplaatst volgens het oppervlak van een kegel, waarvan de top in de aanzetrichting van de ruimer wijst.

15 Bij de ruimer volgens de uitvinding wordt de te verwijderen grond rond het voorgeboorde gat door de op een kegelvlak gelegen spaakdelen meer geleidelijk, namelijk vanuit het midden in schuin buitenwaartse en achterwaartse richting bewerkt en daardoor met grotere zekerheid "verkruimeld". Het werken met de ruimer volgens de 20 uitvinding gaat wezenlijk sneller en vraagt wezenlijk minder spoelvloeistof. Dit geldt voor alle grondsoorten, waarin de techniek van het horizontaal gestuurd boren toepasbaar is.

Opgemerkt dient te worden, dat een conisch gevormde ruimer reeds bekend is. Het gaat daarbij echter om een op een buiskern 25 bevestigd conisch lichaam van plaatstaal, dat aan het oppervlak met ribben en spuitmondstukken is bezet, terwijl in het oppervlak ervan sleuven zijn aangebracht, waardoor een grond/spoelvloeistofmengsel naar achteren moet ontwijken. De met deze ruimer te verwezenlijken aanzetsnelheden zijn betrekkelijk laag. Bij een te hoge 30 aanzetsnelheid loopt het conische ruimerlichaam, bijvoorbeeld in kleihoudende grond, snel vol, stagneert de afvoer en neigt de ruimer tot "doldraaien" en samendrukken van de grond in de aanzetrichting.

In een voorkeursuitvoering van de ruimer volgens de uitvinding is tenminste een deel van de op een kegeloppervlak gelegen spaakdelen 35 opzij, en wel met name aan de in de draairichting wijzende zijde, met spuitmondstukken voor spoelvloeistof bezet, waarvan de spuitopeningen bij voorkeur in hoofdzaak in de aanzetrichting van de ruimer wijzen. Daarbij is het praktisch, dat de op een kegeloppervlak gelegen 1014813 - 3 - spaakdelen zijn uitgevoerd in de vorm van buissecties, die de vloeistofverbinding tussen de buiskern en de spuitmondstukken vormen.

Een bijzondere uitvoeringsvorm van de ruimer volgens de uitvinding wordt gekenmerkt door een de ruimerdoortocht aan het achter-5 einde van de cirkelcilindrische mantel blokkerende, afneembare eindwand.

Door het aanbrengen van een dergelijke eindwand kan de ruimer volgens de uitvinding ook met voordeel worden toegepast als roterend geleidelichaam bij het door het geruimde gat heentrekken van 10 bijvoorbeeld een buisleiding. Het plaatsen van de eindwand heeft dan tot gevolg, dat de tijdens het fungeren van de ruimer als geleidelichaam via de spuitmondstukken toegevoerde spoelvloeistof niet ongecontroleerd naar achteren, naar de door te trekken buisleiding kan stromen doch als bij een zuiger gedwongen wordt in de 15 doortrekrichting af te vloeien.

Bij voorkeur is de afneembare eindwand daarbij op een aantal plaatsen langs de omtrek van een uitsparing voorzien, welke een doorlaatopening vormt voor een ter plaatse aan de binnenzijde van de eindwand aangebracht, naar achteren gericht spuitmondstuk. Door 20 middel van zulke naar achteren gerichte spuitmondstukken is een gecontroleerde, effectieve smering van de wand van het geruimde boorgat achter de ruimer te bewerkstelligen en wordt het doortrekken van de buisleiding vergemakkelijkt.

De uitvinding wordt hieronder aan de hand van de tekening met 25 een uitvoeringsvoorbeeld nader toegelicht.

Fig. 1 is een vooraanzicht in perspectief van de ruimer volgens de uitvinding, bij afgenomen achterwand en fig. 2 is een achteraanzicht in perspectief van de ruimer volgens fig. 1, met gemonteerde achterwand.

30 De in de tekening weergegeven ruimer bestaat uit een centrale buiskern 1 en een coaxiaal daaromheen gelegen ringcilindrische mantel 2.

Tussen de buiskern 1 en de mantel 2 bevindt zich een drietal radiaal gerichte spaken 3.

35 De mantel is aan de omtrek bezet met ribben 2a en aan de voorste kopse rand met doornvormige elementen 2b, waarmede in gebruik het te verwijderen cilindrische grondlichaam rond het voorgeboorde 1014813 - 4 - gat moet worden losgemaakt uit het buiten het bereik van de ruimer blijvende grondlichaam.

De spaken 3 zijn aan de voorzijde voorzien van in de aanzetrichting wijzende spuitmondstukken 3a voor een spoelvloeistof, 5 zoals bentoniet, waarmede losgemaakte grond moet worden gemengd om deze als grondbrij in achterwaartse richting te kunnen afvoeren. De spaken 3 zijn daarbij uitgevoerd als buisstukken, waarvan de holle ruimten in verbinding staan met die van de tevens als centrale toevoerbuis voor de spoelvloeistof fungerende buiskern 1. De spaken 3 10 kunnen bovendien nog bezet zijn met soortgelijke doornvormige elementen als die op de voorste kopse rand van de mantel 2.

Tot zover is de ruimer van een bekende constructie. Volgens de uitvinding nu is naast de drie radiaal gerichte spaken 3 nog een tweede groep spaken 4 toegepast. De drie spaken 4 van deze tweede 15 groep zijn geplaatst volgens hun kegelvlak, waarvan de top in de aanzetrichting A wijst. De spaken 4 liggen voor het grootste gedeelte vóór de voorste kopse rand van de cirkelcilindrische mantel 2 en liggen versprongen ten opzichte van de spaken 3, en wel zodanig, dat telkens een spaak 4 midden tussen twee opeenvolgende spaken 3 reikt. 20 De spaken 4 zijn eveneens uitgevoerd als buisstukken, waarvan de holle ruimten in verbinding staan met die van de centrale buiskern.

De spaken 4 zijn aan de buitenzijde voorzien van langsribben 4a en bezet met schuin in de draairichting B en in de aanzetrichting A wijzende doornvormige elementen 4b, terwijl op de in de draairichting 25 wijzende zijden van de spaken 4 spuitmondstukken 4c zijn aangebracht, waarvan de spuitopeningen in hoofdzaak in de aanzetrichting A wijzen.

Verwezen wordt thans naar fig. 2, waarin te zien is hoe de ringcilindrische mantel 2 aan de achterwijze afsluitbaar is met een door bouten 5a te bevestigen eindwand 5. De radiaal gerichte spaken 3 30 dienen daarbij als montagesteun voor de eindwand 5, waartoe op de achterzijde van de spaken 3 draadbussen (in de tekening niet zichtbaar) voor de bouten 5a zijn gelast. De eindwand is op een zestal plaatsen langs de omtrek van uitsparingen voorzien. Een drietal van deze uitsparingen, welke met 5b zijn aangeduid, dienen 35 slechts ter aanpassing aan de ter plaatse eindigende spaken 4, terwijl de andere drie uitsparingen, welke met 5c zijn aangeduid, dienen voor het doorlaten van de spuitstralen, welke kunnen uitgaan van de achter de uitsparingen 5c opgestelde spuitmondstukken 3c.

1014813 - 5 -

De bovengenoemde spuitmondstukken 3b, 4c en 3c zijn afzonderlijk dan wel in groepen afsluitbaar, afhankelijk van de omstandigheden waaronder de ruimer moet werken.

Voor normaal gebruik, dus wanneer een voorgeboord gat moet 5 worden opgeruimd, wordt de eindwand 5 afgenomen, zodat de aan de voorzijde van de ruimer losgemaakte en met spoelvloeistof gemengde grond naar achteren kan ontwij ken en door het reeds geruimde gat kan afvloeien. Ten behoeve van het normale gebruik wordt de ruimer met het voorste, open uiteinde van de buiskern 1 (links in fig. 1) 10 vastgekoppeld aan het uiteinde van de boorpijp, dat uitsteekt buiten het zojuist voorgeboorde gat, terwijl het achtereinde van de kernbuis, dat is afgesloten, wordt gekoppeld met een "loze" boorpijp, die met de ruimer mee in het geruimde gat wordt getrokken om in een later stadium eveneens als trekbuis te kunnen fungeren.

15 1014813

Claims (8)

1. Ruimer voor grondboringen, meer in het bij zonder ten gebruike bij het horizontaal gestuurd boren, omvattende 5 een kop met een ringcilindrische mantel, die door middel van spaakdelen vastzit op een buiskern en aan het ene einde met grond-losmakende elementen en spuitmondstukken voor een spoelvloeistof is bezet, terwijl de einden van de buiskern zijn voorzien van middelen voor het koppelen met een boorpijp, met het kenmerk, dat tenminste 10 een aantal spaakdelen is geplaatst volgens het oppervlak van een kegel, waarvan de top in de aanzetrichting van de ruimer wijst.

2. Ruimer volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tenminste een deel van de op een kegeloppervlak gelegen spaakdelen opzij, en wel met name aan de in de draairichting wijzende zijde, met spuitmond- 15 stukken voor spoelvloeistof zijn bezet.

3. Ruimer volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de spuit-openingen van de spuitmondstukken in hoofdzaak in de aanzetrichting van de ruimer wijzen.

4. Ruimer volgens conclusies 2-3, met het kenmerk, dat de op een 20 kegeloppervlak gelegen spaakdelen zijn uitgevoerd in de vorm van buissecties, die de vloeistofverbinding tussen de buiskern en de spuitmondstukken vormen.

5. Ruimer volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de buissecties met ribben zijn bezet.

6. Ruimer volgens conclusies 1-5, gekenmerkt door een de ruimer- doortocht aan het achtereinde van de cirkelcilindrische mantel blokkerende, afneembare eindwand.

7. Ruimer volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat een aantal spaakdelen is geplaatst in een vlak loodrecht op de ruimeras, dat 30 gelegen is nabij de achterste eindrand van de ringcilindrische mantel, welke spaakdelen het montage-steunvlak voor de afneembare eindwand vormen.

8. Ruimer volgens conclusies 6 en 7, met het kenmerk, dat de afneembare eindwand op een aantal plaatsen langs de omtrek van een 35 uitsparing is voorzien, welke een doorlaatopening vormt voor een ter plaatse van de eindwand aangebracht, naar achteren gericht spuit-mondstuk. 1 0148 1 3