NO312374B1

NO312374B1 - Fremgangsmåte til boring, borekronemontasje og indre borekrone til å bore et hull i grunnen

Info

Publication number: NO312374B1
Application number: NO19972717A
Authority: NO
Inventors: Valto Ilomaeki
Original assignee: Valto Ilomaeki
Priority date: 1994-12-13
Filing date: 1997-06-12
Publication date: 2002-04-29
Also published as: NO972717L; FI950450A0; JPH10510601A; WO1996018798A1; CN1169765A; EP0800609B1; FI96356B; CA2207755A1; BR9509996A; JP3454831B2; US5957224A; AU713271B2; FI96356C; MX9704357A; PL320676A1; CA2207755C; CN1062635C; ATE248980T1; AU4178396A; EP0800609A1

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte ifølge innledningen til patentkrav 1, en borekronemontasje ifølge innledningen til patentkrav 5 og en indre borekrone ifølge innledningen til patentkrav 8.

Det er tidligere kjent, f.eks. fra patentpublikasjon Fl 933074 og GB 2 255 365, doble borekronemontasjer hvor den indre borekrone som borer senterhullet kan trekkes ut av hullet, mens ringborekronen som borer den ytre hullsirkel etterlates i boringen. I disse eksempler kan imidlertid den innvendige borekrone trekkes ut av hullet etter boring, og kan også installeres på ny dersom boringen fortsetter.

Ved boring av et hull i grunnen er det vanligste tilfelle at det første parti av hullet lages i en myk grunn, hvoretter et beskyttelsesrør trekkes inn i det borede hull. Når man ved boringen påtreffer fjell, er det ikke lenger behov for beskyttelsesrøret. Boringen kan dermed fortsette uten et beskyttelsesrør hvis forandring av boreprosedyren er enkel. Problemet er vanskeligheten med å forandre måten man borer på. Den indre borekronen må deretter trekkes ut av hullet og erstattes med en borekrone som borer et hull med en mindre diameter. Ved denne utbyttingen trekkes hele boreutstyret ut av hullet og installeres på ny, forsynt med en ny steinborekrone. Dette tar tid og er kostbart, særlig hvis den første boringen i grunnen er lang.

Oppfinnelsens hensikt er å frembringe en fremgangsmåte, en borekronemontasje og en indre borekrone med hvilke det skal oppnås forbedringer i forhold til den ovennevnte ulempe. Hensikten oppnås med en fremgangsmåte ifølge krav 1, en borekronemontasje ifølge krav 5, og en indre borekrone ifølge krav 8.

Fordelen med oppfinnelsen er at et hull som krever et beskyttelsesrør bores med den samme borekronemontasje som et hull i fjell. Når beskyttelsesrøret ikke behøves, fortsetter boringen uten stopp kun med den indre borekrone. Dersom boringen stoppes i et blindhull, kan den indre borekrone trekkes ut gjennom den ytre borekrone. Også den ytre borekrone kan trekkes ut av boringen forutsatt at også beskyttelsesrøret trekkes ut samtidig.

Borekronemontasjen og fremgangsmåten kan anvendes ved slagboring, men også for borekroner som kun roterer. Sporet i bajonettkoblingen som åpner i begge de aksielle retninger, er fortrinnsvis anordnet som en strømningskanal for spylemedium, mens koblingen er av en enkel konstruksjon.

Oppfinnelsen vil i det følgende bli beskrevet med en henvisning til den ledsagende tegning, hvor:

Fig. 1 viser et tverrsnitt av borekronemontasjen, lagt langs linjen A-A.

Fig. 2 viser borekronemontasjen sett forfra.

Fig. 3 viser den indre borekroneoverflate sett fra en side.

Fig. 4 viser et tverrsnitt av boringen, hvor boringen fortsetter kun med den

indre borekrone.

Fig. 5 viser et tverrsnitt av ringborekronen.

Figur 1 viser et tverrsnitt av en borekronemontasje omfattende en sylindrisk borekrone 1 festet til hodet av en hammer 7, en ringformet ytre borekrone 2 rundt den indre borekrone og et beskyttelsesrør 4 montert i hullet under boring, hvilket beskyttelsesrør når frem til den ytre kappe av den ytre borekrone 2. Den indre borekrone 1 og den ytre borekrone 2 er bundet sammen med en bajonettkobling, hvor rotasjonen overføres til den ytre borekrone av den indre borekrone. Den indre borekrone 1 overfører også hammerslagene til den ytre borekrone 2. Den ytre borekrone 2 trekker beskyttelsesrøret 4 inn i hullet ved hjelp av overlappskjøten mellom dem, hvilken har restriksjoner for den innbyrdes aksielle bevegelse. Figur 2 viser at det i sirkelen mellom borekronene 1 og 2 er anordnet tre bajonettkoblinger, hvor det i den indre borekrone 1 er tildannet tre aksielle spor 6 som forløper gjennom borekronen. Tilsvarende er det i den ytre borekrone 2 tre utadragende partier med den samme innbyrdes avstand, bevegelige i sporene 6. Sideveis fra sporene 6, i borekronens 1 overflate, se figur 3, er det anordnet hakk for utadragende partier 3, inn i hvilke de utadragende partier blir styrt under borekronenes innbyrdes rotasjon. Borekronene 1 og 2 befinner seg dermed i låst tilstand, og borekronen 2 roteres med borekronen 1, mens låsingen opprettholdes. Låsingen åpnes med motsatt rotasjon. Utadragende partier 3 er kvadratiske for å ha en større flate til å motta slagene fra den indre borekrone og overføre dem til den ytre borekrone. Sporet 6 i borekrone 1 er også en strømningskanal for spylemedium, hvis strømningsretning i dette tilfelle er bakover i kanalen.

På figur 4 er boringen ført frem til en stilling hvor ringborekronen 2 og beskyttelsesrøret 4 har blitt forlatt. Boringen har fortsatt kun med borekrone 1. For demontering av den indre borekrone fra den ytre borekrone har rotasjonen av borekronemontasjen blitt reversert. Hammeren 7 overfører rotasjonen til borekronen 1. Motsatt rotasjon av borekronen 1 åpner bajonettkoblingen på en slik måte at det utadragende parti 3 dreies i sporet 8 og går inn i spor 6, hvoretter, ved videre boring med motsatt rotasjon, de utadragende partier 3 glir ut av sporene 6 på forsiden av ringborekronen, hvorved ringborekronen stopper å rotere og forblir fullstendig ubevegelig. Den indre borekrone borer stein eller annen hard grunn som ikke faller sammen inn i hullet. Dersom boringen stoppes i en ønsket dybde eller lengde, trekkes borekronen 1 og boreutstyret ut av hullet. Borekronen 1 passerer ringborekronen 2 ved at den går gjennom den, når borekronen er dreiet til en stilling hvor de utadragende partier 3 treffer sporene 6 og glir gjennom borekronen 2.

Figur 5 viser en utførelse av ringborekronen 2 med flere utadragende partier 3 for flere sekvensielt anordnede aksielle bajonettkoblinger, ved hjelp av hvilken konstruksjon en flate for overføring av slag til ringborekronen 2 er frembragt. Tilsvarende trekkes beskyttelsesrøret med flere sekvensielle skulderflater. Ved å bruke mange sekvensielle bajonettkoblinger og trekkskuldere for beskyttelsesrøret 4, er det mulig å lage ringborekronen 2 tynnere og likevel sterk nok til boringer med lengre varighet.

Ved hjelp av fremgangsmåten og borekronemontasjen ifølge oppfinnelsen er det mulig på en fordelaktig måte å utføre såkalt forankringsboring, hvor boringen gjøres med den ytre borekrone inntil den treffer fjell, og boringen fortsetter med en viss avstand med den indre borekrone i fjellet. Siden reversert spyling benyttes for å fjerne avfall fra boringen, hvorved det gjennom den indre borekrone 1 er anordnet et rett kanalrør opp til overflaten, kan en forankringsvaier føres gjennom kanalen til bunnen av boringen, og, f.eks., ved opptrekking av borekronen, kan betong helles gjennom kanalen, inn i hullet. Når hullet er fylt og borekronen 1 trukket ut av nivået ved ringborekronen 2, blir den ytre borekrone og også beskyttelsesrøret trukket ut samtidig som hullet fylles med betong. Hvis ringborekronen og beskyttelsesrøret under boring har blitt etterlatt i hullet på et for tidlig stadium, kan den indre borekronen trekkes opp til ringborekronen og låses, og boringen kan fortsette. For korrekt utførelse av den innbyrdes rotasjon av borekronene 1 og 2 som er nødvendig for låsing, er det fordelaktig at det på bakkenivå registreres den innbyrdes dybdestilling mellom beskyttelsesrøret og borestrengen som befinner seg inn i det når borekronene 1 og 2 er låst, slik at fornyet låsing kan gjøres i den samme stilling. Dette har stor betydning særlig hvis det er flere sekvensielle bajonettlåser mellom borekronene, som vist på figur 5.

Den indre borekrone 1 ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved at den på sin ytre kappe er forsynt med tverrgående ringspor 8 som ender i en vertikal vegg 9. Sporets 8 sider funksjonerer som flater som overfører slag til ringborekronen 2, og flaten 9 funksjonerer som en rotasjonsoverførende anordning. Den ytre kappe av borekronen 1 mangler avtrappede slagover-førende skuldre kjent fra tidligere utførelser.

Ved hjelp av en fremgangsmåte og en borekronemontasje ifølge oppfinnelsen kan både vertikale, såvel som horisontale hull bores. Tilsvarende kan det aksielle spor i bajonettkoblingen også være anordnet i ringborekronen og det utadragende parti av den indre borekrone.

Claims

1. Fremgangsmåte til å bore et hull i grunnen med en borekronemontasje omfattende en ringformet borekrone (2) for å bore den ytre sirkel av hullet, til hvilken det er tilkoblet et beskyttelsesrør som fremføres i hullet under boringens fremdrift, og en sylindrisk indre borekrone (1) for å bore hullets senterparti, fra hvilken i det minste rotasjonsbevegelsen overføres til den ytre borekrone (2), karakterisert ved at boringen med den ytre borekrone (2) og medtrekkingen av beskyttelsesrøret (4) stoppes ved frakobling av den ytre borekrone (2) fra den indre borekrone (1) på et ønsket sted, hvoretter boringen fortsettes kun med den indre borekrone (1).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at boringen utføres med slagborekroner (1,2), mens den indre borekrone (1) overfører slagene til den ytre borekrone (2) ved hjelp av utadragende partier (3) i bajonettkoblingen.

3. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 og 2, karakterisert ved at den indre borekrone (1) kan skyves gjennom den ytre borekrone (2) i begge retninger, og, ved behov, at den ytre borekrone kan låses til den indre borekrone.

4. Fremgansmåte ifølge et av de ovenstående krav 1 til 3, karakterisert ved at det første parti av hullet bores med hele borekronemontasjen (1, 2), det annet parti av den indre borekrone (1), og at den indre borekrone fjernes fra hullet enten alene eller sammen med ringborekronen (2) og beskyttelsesrøret (4).

5. Borekronemontasje omfattende en innvendig borekrone (1) for å bore senterhullet og en ringborekrone (2) for å bore hullets ytre sirkel og minst en rotasjonsoverførende forbindelse mellom borekronene, og et beskyttelsesrør som føres frem i hullet under boring, koblet til den ytre borekrone (2), karakterisert ved at den indre borekrone (1) er anordnet til å kunne bli ført gjennom den ytre borekrone (2) fra begge retninger, og er anordnet til å kunne bli låst til den ytre borekrone (2) ved relativ bevegelse av borekronene, i hvilken låsing minst én borekrone (2) roterer og beveges aksialt sammen med den andre borekronen (1).

6. Borekronemontasje ifølge krav 5, karakterisert ved at det mellom borekronene (1, 2) er anordnet en eller flere sekvensielle bajonettkoblinger, som omfatter utadragende partier (3) som overfører rotasjonsbevegelse og borekraft, dvs. slagene, til den ytre borekrone (2).

7. Borekronemontasje ifølge kravene 5 og 6, karakterisert ved at et aksielt spor (6) i en av borekronene (1 eller 2) i bajonettkoblingen også danner strømningskanalen for spylemedium.

8. En indre borekrone som sammen med ringborekronen (2), som borer hullets utvendige sirkel, danner en enhetlig borekronemontasje for å bore et hull eller en tunnel i grunnen, karakterisert ved at det på den sylindriske ytterkappe av den indre borekrone (1) i forhold til den aksielle retning er anordnet tverrgående spor (8) med sideflater som i retning av den indre borekrones (1) radius rager ut og overfører slag og/eller rotasjon til ringborekronen (2).

9. Indre borekrone ifølge krav 8, karakterisert ved at den på sin kappe er forsynt med ett eller flere aksielle spor (6),

10. Indre borekrone ifølge patentkrav 8 og 9, karakterisert ved at kappen er forsynt med flere spor (8), og at sporene ender i en vegg (9).