NO127936B - - Google Patents

Description

Boreutxustning for markboring.

Oppfinnelsen angår en boreutrustning som består av en

roterbar borkrone, en borstreng -som bærer borkronen, samt en brønn-rørstreng som følger med borkronen ned i hullet, idet borkronen ved rotasjon i den ene retning kan bore et hull som gir plass for brann-røret og ved rotasjon i den andre retning kan trekkes opp -gjennom brønnrøret.

Sådanne boreutrustninger anvendes med fordel ved slike borearbeider, der man ønsker å bore hull i den eksisterende fjell-grunn uten først å fjerne overliggende lag av jord, leire, stein og lignende. Oppfinnelsen er særlig egnet for brønnboring, hvor man ofte ønsker å føre et brønnrør gjennom løse jordlag eller morene, steinet mark eller liknende ned til fjellgrunnen og eventuelt et stykke inn i denne, slik at det hindrer hullet i å rase igjen og eventuelt også stenger ute overflatevann. Brønnrøret eller brønn-rørstrengen kan ha en lengde fra et par meter til flere titalls meter. Uttrykket "borstreng" i den følgende beskrivelse og patent-krav skal gis en vidstrakt tolkning slik at det omfatter en enkel borstang eller et enkelt borerør, et antall borstenger eller borerør somer sammenkoplet ved gjengede partier, koplinger, hylser eller tilsvarende elementer, og også et rør eller et antall sammenkoplede rør som bærer en såkalt senkebormaskin ("down the Hole drill") eller et rotasjonsbor ved skjærenden.

Boreutrustningen ifølge oppfinnelsen er i hovedsaken kjennetegnet ved at borkronen er anordnet på en holder som består av en på borstrengen sentrisk festet og i brønnrøret sentrisk styrt overdel og av en underdel som er hengselforbundet ..med overdelen : og bærer borkronen, slik at denne og underdelen kan svinges ut undér brønnrøret og en med borstrengaksen parallell,akse .til en stilling som er eksentrisk i forhold til borstrengéns akse. Etter at man med boreutrustningen ifølge oppfinnelsen;har boret seg ned til fjellgrunnen og eventuelt et stykke inn i denne, kan man trekke borstrengen med holderen og borkronen opp gjennom brønnrøret og eventuelt støpe fast brønnrøret i borehullet slik at det oppnås en tett forbindelse mellom brønnrøret og fjellgrunnen. Deretter fjernes holderen og en borkrone festes direkte til den nedre ende av en stang,

et rør eller en senkebormaskin som danner en del av borstrengen, og boringen fortsettes gjennom brønnrøret til ønsket dybde i fjellet. For utførelse av vanlig brønnboring kreves det eksempelvis ingen annen ekstra utrustning ut over en vanlig hammerboreutrustning enn den spesielle holder. ifølge oppfinnelsen og.en .eventuell anordning for nedføring av brønnrøret..: I. mange tilfelle følger brønnrøret ■ ■-' etter borkronen ned i hullet på grunn. av .sin-tyngde, ~.i andre-tilfelle kan det være .nødvendig;at:det ovenfor brønnrøret anbringes en klemme eller liknende på borstrengen for derved å overføre matekraft til brønnrøret fra bormaskinens mateanordning. c

Ifølge norsk patent 106 274 er det kjent en anordning av den innledningsvis. angitte type,, hvor, borkronen. styres i brønnrøret av en eksentermuffe slik at den, nedre del av borstrengen samt borkronen og muffen i eksentrisk stilling i brønnrøret kan trekkes opp i dette, idet boring under brønnrøret skjer, med strengen sentrisk og borkronen og muffen eksentrisk i motsatt retning i forhold til rør-aksen.

Ved den foreliggende utrustning ex borstrengaksen sentrisk• i brønnrøret både ved boring og ved opptrekking av boreutrustningen gjennom brønnrøret. Dette medfører mindre fare for at utrustningen skal kunne henge seg opp på innvendige skjøtehylser ved opptrekkingen gjennom brønnrøret som vanligvis er skjøtet med like lange mellomrom som borstrengen. Med denne boreutrustning kan man benytte en stan-dard-brønnborkrone eller en annen vilkårlig borkrone av helt symme-trisk utførelse, mens man ifølge det nevnte norske patent er tvunget til å benytte en spesiell borkrone som faller betydelig dyrere.

Boreutrustningen ifølge oppfinnelsen mangler den i det norske patent viste eksentermuffe som er en del som slites vesentlig ved boringen. Den foreliggende standardborkrone kan velges med ube-tydelig mindre ytterdiameter enn brønnrørets innerdiameter og kan likevel lett trekkes opp gjennom brønnrøret. Borkronen ifølge det nevnte patent må ha vesentlig mindre ytterdiameter enn brønnrørets innerdiameter, da det ved opptrekkingen skal dreies ca. 180° i forhold til den stilling som er vist i patentskriftet. Det er derfor ikke plass til å forsyne borkronen ifølge det nevnte norske patent med like mye hårdmetall som borkronen i den foreliggende utrustning kan være forsynt med, og utrustningen ifølge det norske patent vil følgelig slites raskere enn utrustningen ifølge oppfinnelsen. Den foreliggende borkrone kan følgelig bore bort en større mengde fjell mellom omslipningene enn borkronen ifølge det norske patent, og man sparer følgelig også tid ved et mindre antall utskiftninger av bor-kroner med den tilhørende nødvendige opptrekking av boreutrustningen og tilbakeføring av denne i borehullet.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningene, hvilke som eksempel viser to hammerbore-utrustninger ifølge oppfinnelsen, og der fig. 1 er et lengdesnitt gjennom et borehull med et deri anbragt brønnrør og med borstrengen, borkronen og holderen vist sett fra siden, fig. 2 er et liknende snitt etter linjen III - III på fig. 2 og viser holderen med underdelen i eksentrisk og sentrisk stilling, fig. 5 er et liknende snitt som på fig. 1 av en boreutrustning hvor borstrengen er utstyrt med en senkebormaskin ved den nedre ende og fig. 6 er et liknende snitt som på fig. 2 av boreutrustningen ifølge fig. 5.

Den på fig. 1-4 viste boreutrustning består av en bor- . streng 1 som kan bestå av en enkel borstang eller av et.antall borstenger som er sammenføyd med passende skjøtehylser eller, direkte med hverandre. Borstrengen drives av en. egnet (ikke vist) bormaskin som i det viste tilfelle bør være en hammerbormaskin med.kraf-tig rotasjon. Ved borstrengens i nedre ende er en holder fastskrudd til borstrengens gjengede del 2, hvilken holder består av en overdel 3 og en underdel 4, hvilke to deler er i hovedsaken sylindriske med en diameter som er noe mindre enn innerdiameteren av et brønnrør 5 som alt etter omstendighetene kan bestå av et eneste rør eller av en rørstreng bestående av et antall rørstykker som er sammenføyet med passende koplinger eller muffer eller gjenget direkte sammen med hverandre. Underdelen 4 er hengselforbundet med overdelen 3 ved hjelp av en bolt 6 som går aksialt gjennom et eksentrisk boret hull i overdelen 3 og underdelen 4 parallelt med borstrengens rotasjons-akse 7 som også er senterakse for brønnrøret 5. Overdelen 3 og underdelen 4 samarbeider med hverandre ved hjelp av endestykker 8 og 9 som begrenses av aksiale anslagsflater 10 henholdsvis 11 som er valgt slik at når borstrengen er ført ned gjennom brønnrøret, slik at underdelen 4 ligger nedenfor brønnrøret, kan underdelen svinge ut til den stilling som er vist i fig. 1-3. En for brønnboring egnet slagborkrone 12 med hårdmetallskjær er ved en gjenget hylse 13 forbundet med underdelen 4, idet hylsen 13 er gjenget inn såvel i borkronen som i underdelen 4. Spylemedium tilføres borkronen gjennom en spylekanal 14 i borstrengen 1, hvilken kanal står i forbindelse med en spylekanal 15 i overdelen 3 som på sin side står i forbindelse med en spylekanal 16 i underdelen 4 via en skråstilg overgangskanal 17. Spylekanalen 16 som er anordnet i hylsen 13, kommuniserer med spylekanalene 18 i borkronen. Ved boringen spyles det meste av borerusket normalt opp gjennom mellomrommet 19 mellom overdelen 3 og brønnrørets 5 innervegg og ledes ut ved brønnrørets øvre ende.

Ved boring føres borstrengen med holderen 3, 4 og borkronen 12 ned gjennom brønnrøret 5,. inntil borkronen og underdelen 4 befinner seg utenfor brønnrørets ende, som vist på fig. 1 og 2. Ved borstrengens rotasjon svinges underdelen 4 og borkronen 12 ut, slik at borkronen borer et hull 20 som har større diameter enn brønnrørets 5 ytterdiameter og fortrinnsvis så stor diameter at også skjøtehyl-ser for brønnrøret kan passere gjennom borhullet. Når boreutrustningen er drevet ned til fjellgrunnen og eventuelt et stykke inn i denne, snus borets rotasjonsretning, slik at underdelen 4 og borkronen 12 svinges inn og blir liggende sentrisk i forhold til overdelen 3 og borstrengen. Borstrengen med holderen og borkronen kan deretter trekkes opp gjennom brønnrøret. I tilfelle det er ønskelig kan brønnrørets nedre ende siden støpes fast mot fjellet, slik at det oppnås tetning mellom dette og brønnrøret. Deretter fjernes holderen 3, 4 fra borstrengen og borkronen 12 anbringes direkte på borstrengen 1 og boring i fjellet.fortsetter gjennom brønnrøret til' ønsket dybde.

I visse tilfelle kan det være ønskelig å kunne slå på brønnrøret fra undersiden for å ta det opp, hvilket kan skje ved hjelp av underdelen 4 i holderen. I stedet for de på tegningen viste endestykker 8 og 9 kan man på holderens ene del- anbringe en tapp og på den andre foreta en tilsvarende utfresing, slik at underdelen i forhold til overdelen 3 kan svinges ut en viss vinkel alt etter ønske. Ved å gjøre tappen eksentrisk og utstyre den med en egnet låseanordning, kan man da også på enkel måte variere den ønskede utsvingningsvinkel og dermed hullets diameter. I stedet for en hammerbormaskin og en slagborkrone kan man iblant anvende en rota-sjonsbormaskin og en egnet borkrone, eksempelvis en rulleborkrone med en eller flere rulleelementer.

Ved utførelsesformen ifølge fig. 5 og 6 har borstrengen ved sin nedre ende en senkebormaskin 21 som på vanlig måte er montert på enden av en roterbår rørstreng (ikke vist), gjennom hvilken arbeidsfluidum, såsom trykkluft, tilføres senkebormaskinen, slik at slagstempelet 2 2 drives frem og tilbake og avgir slag til en hals 23 og spylemedium tilføres gjennom et spylerør 24 og en kanal 25 i halsen.. Halsen 23 er forsynt med spor og anordnet slik at dén kan dreies på. konvensjonell måte ved rotasjon av senkebormaskinen 21. Halsen 23 er innskrudd i en gjenget hylse 2 6 som dannes av den øvre ende av holderens overdel 30 som har en boring. 27 som kommuniserer med spylekanalen 15 i overdelen. 30 og kanalene 16, 17,. 18 i underdelen 4 og borkronen 12, hvilke er identiske med utførelsen ifølge fig. 1 - 4.

Den øvre og nedre del 30 og 4 er innbyrdes hengselforbundet med en bolt 6 på samme måte som vist på fig. 1. Den øvre del 30 kan være utstyrt med ytterligere kanaler 28 som fører, fra boringen 27 til overdelens 30 utside og videre med aksialt eller skruélinje-formet forløpende ytre spor 29 for passasje av borerust <p>g spylemedium. Overdelen 30 kan utføres i ett stykke med halsen 23, i hvilket tilfelle bolten 6 kan erstattes av en pinneskrue eller en skrue som er innskrudd i overdelen 30. Holderen ifølge fig. 5-6 fungerer på samme måte som holderen ifølge fig. 1 - 4, og når boret er drevet ned gjennom jorden til Ønsket dybde, trekkes borstrengen med senkebormaskinen opp gjennom brønnrøret 5 og holderen 30, 4, borkronen 12 og halsen 23 fjernes og erstattes med en konvensjonell senkeborkrone som. kan føres ned gjennom brønnrøret 5, hvoretter boringen fortsetter gjennom det nå stillestående brønnrøret til ønsket dybde.

Claims (8)

1. Boreutrustning. bestående av en roterbar borkrone, en borstreng som bærer borkronen, samt en brønnrørstreng som følger borkronen ned i hullet, idet borkronen ved rotasjon i den ene retning kan bore et hull som gir plass for brønnrøret og ved rotasjon i den andre retning kan trekkes opp gjennom brønnrøret, karakterisert ved at borkronen (12) er anordnet på en holder (3, 4) som består av en på borstrengen sentrisk festet og i brønnrøret sentrisk styrt overdel (3) og en underdel (4) som er hengselforbundet med overdelen og bærer borkronen, slik at denne og underdelen kan svinges ut under brønnrøret om en med borstrengaksen parallell akse til en stilling som er eksentrisk i forhold til borstrengens akse.

2. Boreutrustning ifølge krav 1, karakterisert ved at holderens overdel (3) og underdel (4) er utstyrt med samar-beidende endestykker (8, 9) som begrenser underdelens utsving i forhold til overdelen til en viss utslagsvinkel.

3. Boreutrustning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at en spylekanal (15) er anordnet i overdelen (3), hvilken spylekanal i underdelens utsvingede stilling kommuniserer med en spylekanal (16) i underdelen og fører til spylekanaler (18) i borkronen.

4. Boreutrystning ifølge krav 1, 2 eller 3, karakter r i s e r t ved at en gjenget hylse (13) er anordnet i underdelen (4) og borkronen (12) for innbyrdes forbindelse mellom disse deler.

5. Boreutrustning ifølge krav 1, 2, 3 eller 4, karakterisert ved at overdelen (3) er hengselforbundet med under-delén (4) ved en med borstrengens akse parallell bolt (6) som er lagret i et gjennomgående eksentrisk beliggende aksialt hull i overdelen og underdelen.

6. Boreutrustning ifølge krav 1, karakterisert ved at holderens overdel (30) er forsynt med en hals (23) som er tilpasset til en på borstrengens nedre ende montert senkebormaskin for å motta slagenergi og-rotasjonsenergi fra denne.

7. Boreutrustning ifølge krav 6, karakterisert ved at holderens overdel er utført i to deler, en del (23) som danner en hals og passer inn i en senkebormaskin, og en annen del (30) som opptar en bolt (6) for hengselforbindelse av den andre del (30) med holderens underdel (4).

8. Boreutrustning ifølge krav 6, karakterisert ved at overdelen har kanaler (27, 15, 17) for tilførsel av spylemedium til underdelen (4) og videre kanaler (28) som leder spylemedium til overdelens utside fra innløpet (27).