NO332477B1 - Bergboremaskin med selvgående opprømmer - Google Patents

Description

BERGBOREMASKIN MED SELVGÅENDE OPPRØMMER

Denne oppfinnelse vedrører en bergboremaskin. Nærmere bestemt dreier det seg om bergboremaskin som omfatter et borparti med en borekrone og tilhørende gir og drivmotor, et strengparti samt rør og ledninger for tilførsel av borevæske og energi.

Under boring i berg er det vanlig at en borekrone er koplet til en borestreng som for-løper gjennom et borehull og til en støtteanordning på utsiden av borehullet. For å oppnå en avvirkning er det nødvendig å forskyve borestrengen innover i borehullet med en betydelig kraft.

Med støtteanordning menes i denne sammenheng et utstyr som er anbrakt ved borehullets åpning og som er innrettet til i det minste å kunne forskyve et strengparti i borehullet eller å dreie stengpartiet om sin senterakse, eller å være forsynt med utstyr for styring og energitilførsel til borpartiet og strengpartiet.

Den aksiale forskyvingskraft må kunne overvinne kraften som trengs for å forskyve selve strengpartiet og borpartiet i borehullet og dessuten påføre borpartiets borekrone tilstrekkelig aksialkraft til at avvirkning av masse skal kunne finne sted.

Ved boring fra et lavere parti og for eksempel til bunnen av et høyere beliggende vannreservoar hvor i det minst en del av borehullet kan innta en tilnærmet vertikal retning, kan en betydelig andel av borpartiet og strengpartiet sine vekter bli overført til støtteanordningen.

Det har vist seg at nødvendig aksialkraft i strengpartiet kan begrense hvor stor diameter og hvor lange borehull som kan bores bed hjelp av boreanordninger ifølge kjent teknikk.

WO 2008013458 Al beskriver en bergboremaskin med en pilotborkrone og en under-rømmerkrone som drives av en felles motor via en girboks, og borkronen(e) føres inn i berggrunnen ved hjelp av en matestreng som strekker seg fra en mateinnretning på utsiden av borehullet.

US 2007/163810 Al beskriver en bunnhullssammenstilling for retningsboring i en un-dergrunnsformasjon. Sammenstillingen omfatter en borkrone, en stabiliseringsenhet lokalisert rett bak borkronen, en retningsanordning og et fleksibelt ledd. I en utførelse er en opprømmer anordnet rett bak borkronen, og borkronen og opprømmeren drives av en felles drivenhet.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk.

Formålet oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkrav.

Det er tilveiebrakt en bergboremaskin som omfatter et borparti med borekrone og tilhørende gir og drivmotor, et strengparti samt rør og ledninger for tilførsel av borevæske og energi, og som kjennetegnes ved at strengpartiet i en avstand fra borekro-nen er forsynt med en selvgående opprømmer med opprømmerkrone, selvstendig gir og drivmotor for opprømmerkronen, samt støttesko som er forspennbare mot et borehull og aksialforskyvbare relativt opprømmeren.

Ved å anordne en selvgående opprømmer i strengpartiet, kan et borehulls diameter økes betydelig uten å måtte øke en støtteanordnings skyvekraft. Opprømmeren, som er koplet til strengpartiet, følger strengpartiet i borehullet, idet strengpartiet på i og for seg kjent måte er forsynt med komponenter for retningsstyring av borekronen.

Opprømmeren, som opptar dreiemoment fra opprømmerkronen, kan være innrettet til å tilføre borekronen en aksialkraft og til å oppta dreiemoment fra borekronen via strengpartiet. Støtteanordningen kan derved avlastes helt eller i det minste i betydelig grad.

Rør og ledninger for tilførsel av borevæske og energi kan være fleksible i det minste over en andel av et borehulls lengde. Bergboremaskinen kan derved fjernstyrt forskyves innover i borehullet ved å trekke med seg slanger og ledninger for eksempel fra spoler på utsiden av borehullet.

En bergboremaskin i henhold til oppfinnelsen muliggjør boring av relativt lange borehull med diameter større enn én meter uten anvendelse av en konvensjonell rørstreng til borehullets utside. Nødvendig omfang av utstyrstransport, ofte i ulendt terreng, typisk ved hjelp av helikopter, reduseres betydelig. Arbeidet knyttet til oppbygging og demontering av rørstrengen bortfaller og borehullsåpningen kan anordnes også på steder hvor det vanskelig lar seg gjøre å anbringe en støtteanordning, for eksempel under vann.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser en skisse av en bergboremaskin i henhold til oppfinnelsen under boring i et tilnærmet vertikalt borehull; Fig. 2 viser i større målestokk en skisse av en opprømmer, delvis i snitt, hvor opprømmerens støttesko er utspent, idet opprømmeren er under forsky-ving fremover; og Fig. 3 viser det samme som i fig. 2, men her er støtteskoene inntrukket, idet

støtteskoene er under forskyvning til sin utgangsposisjon.

På tegningene betegner henvisningstallet 1 en bergboremaskin som befinner seg i et borehull 2 og hvor bergboremaskinen 1 omfatter et borparti 4 og et strengparti 6.

Borpartiet 4 omfatter en borkrone 8, en stabilisator 10, et bærelager 12, et gir 14 og en motor 16 samt en retningsstyreanordning 18.

Strengpartiet 6 omfatter hjelpemoduler 20 som inkluderer ikke viste hydraulikkpum-per, en effektomformer og instrumenter. Strengpartiet 6 er dessuten, foruten rørleng-der 22, forsynt med en navigasjonsmodul 24, en sentreringsmodul 26 og en selvgående opprømmer 28.

Komponentene 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24 og 26 er av i og for seg kjent utførel-se og virkemåte og beskrives ikke nærmere.

Opprømmeren 28 omfatter en huskonstruksjon 30 som er forsynt med en fremre kopling 32 for tilkopling til en rørlengde 22. Bak den fremre kopling 32 er det anordnet et motorhus 34 som er ved hjelp av føringsskinner 36 er koplet til opprømmerens 28 bakpart i 38. Bakpartiet 38 er utformet med en bakre kopling 40 som er innrettet til å kunne koples til et ikke vist strengparti, eller til rør og ledninger 42 for tilførsel av bo-re væske og energi.

En bes kytte I ses rø r 44 rager i retning fremover fra det bakre parti 38.

En opprømmerkrone 46 er dreibart anordnet ved den fremre kopling 32 og drives via et gir 48 av motorer 50 som befinner seg i motorhuset 34. Motorene 50 tilføres elekt-risk energi via rør og ledninger 42.

En fremmatingsramme 52 er aksialforskyvbart opplagret på føringsskinnene 36. Fremmatingsrammen 52 forskyves frem og tilbake i opprømmeren 28 av hydrauliske føringssylindre 54.

Fire støttesko 56 er radialforskyvbart anordnet i respektive spennsylindre 58 i fremmatingsrammen 52. Spennsylindrene 58 er innrettet til å kunne forskyve sine respektive støttesko 56 mellom en inntrukket, uvirksom posisjon, se fig. 3, og en utskjøvet, aktiv posisjon, se fig. 2.

Et teleskoprør 64 er koplet til fremmatingsrammen 52 og er forskyvbart langs motorhuset 34 og beskyttelsesrøret 44. Det er anordnet tetninger 66, her i form av belgtet-ninger, ved teleskoprørets 54 endepartier.

Når bergboremaskinen 1 skal bore, startes borekronen 8 og opprømmerkronen 46. Retningsstyreanordningen 18 stilles inn med grunnlag i informasjon fra navigasjons-modulen 24.

Opprømmerens 28 støttesko 56 forskyves ut mot borehullets 2 vegg ved at spennsylindrene 58 trykksettes, se fig. 2.

Forskyvningssylindrene 54 forskyver deretter opprømmeren 28 og derved bergboremaskinen 1 innover under avvirkning av materiale.

Når fremmatingsrammen 52 er forskjøvet til sin endeposisjon i opprømmeren 28, avlastes spennsylindrene 58 hvorved støtteskoene 56 ikke lenger klemmer mot borehullets 2 vegg, se fig. 3. Føringssylindrene 54 forskyver deretter fremmatingsrammen 52 til sin utgangsposisjon i opprømmeren 28.

Mens støtteskoene 56 er avlastet, holdes boremaskinen 1 i posisjon for eksempel ved å øke sentreringsmodulens 26, eller retningsstyreanordningens 18 kontakttrykk mot borehullets 2 vegg.

Fremmatingssekvensen repeteres for videre forskyvning av bergboremaskinen 1.

Claims (4)

1. Bergboremaskin (1) omfattende et borparti (4) med borekrone (8) og tilhørende gir (14) og drivmotor (16), et strengparti (6) samt rør og ledninger (42) for tilfør-sel av borevæske og energi,karakterisert vedat strengpartiet (6) i en avstand fra borekronen (8) er forsynt med en selvgående opprømmer (28) omfattende opprømmerkrone (46), selvstendig gir (48) og drivmotor (50) for opprømmerkronen (46), samt støttesko (56) som er forspennbare mot et borehull (2) og aksialforskyvbare relativt opprømmeren (28).

2. Bergboremaskin (1) i henhold til krav 1,karakterisert vedat opprømmeren (28) er innrettet til å kunne tilføre borekronen (8) en aksialkraft.

3. Bergboremaskin (1) i henhold til krav 1,karakterisert vedat opprømmeren (28) er innrettet til å oppta dreiemoment fra opprømmerkronen (46) og borekronen (8).

4. Bergboremaskin (1) i henhold til krav 1,karakterisert vedat rør og ledninger (42) for tilførsel av borevæske og energi er fleksible i det minste . over en andel av et borehulls (2) lengde..._