Pierwszenstwo: 28.11.1966 Austria Opublikowano: 15.X.1971 63636 KI, 5M7/W MKP E 21 c, 17/00 UKD Wlasciciel patentu: Gebr. Bohler und CO Aktiengesellschaft, Wieden (Austria) Urzadzenie do wykonywania wiercen w zaporach z mas ziemnych lub skalnych, zwlaszcza w kierunku poziomym Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do wykony¬ wania wiercen w zaporach z mas ziemnych lub skal¬ nych, zwlaszcza w kierunku poziomym.W pelu wykonania kanalów poziomych w zaporach ziemnych lub we wzniesieniach terenu, bylo dotychczas Z reguly konieczne wykonanie na glebokosc zamierzone¬ go kanalu rowu oraz odpowiednie podparcie jego skarp w celu zabezpieczenia ich przed osuwaniem sie.Do wiercenia w kierunku poziomym znane jest sto¬ sowanie mlotków umieszczonych za przenosnikami sli¬ makowymi. Tego rodzaju przyrzady wiertnicze, wypo¬ sazone w przenosniki slimakowe, nie nadaja sie jednak do wiercenia luznych warstw zwirowych (tluczniowych) lub skalnych, poniewaz tarcie zwierciny zwirowej (tlucz¬ niowej) wzdluz powierzchni srubowych przenosnika jest tak duze, ze zwierciny te zatykaja kanal transportowy i wiercenie nie moze byc wskutek tego dalej prowadzone.Znane sa równiez liczne przyrzady wiertnicze w po¬ staci mlotków sluzace do wykonywania otworów piono¬ wych i poziomych, w których przyrzad do wiercen uda¬ rowych i silnik obrotowy jest umieszczony na tym sa¬ mym koncu zerdzi wiertniczej. PrzYrcady te nie posia¬ daja jednak tury wiertniczej, przez która móglby byc odprowadzany material, nawiercony przez koronke wiertnicza. Te przyrzady wiertnicze nie nadaja sie rów¬ niez do przewiercania zapór ziemnych z mas zwiru (tlucznia), poniewaz osuwaja sie przy tym scianki na¬ wierconego otworu. Ma to miejsce takze wówczas, kie¬ dy przyrzady wiertnicze sa wyposazone w urzadzenia 10 15 20 25 M dmuchowe, w pluczki, urzadzenia zasysajace lub w tym podobne urzadzenia.Znane przyrzady wiertnicze moga byc stosowane tylko w tych warstwach ziemnych lub skalnych, które maja wystarczajaca spoistosc, nie nadaja sie one równiez do wykonywania kanalów poziomych, jezeli wiercony grunt sklada sie z luznej ziemi lub z luznych warstw skalnych, albo calkowicie z warstw zwiru (tlucznia), poniewaz w tych przypadkach nawiercony kanal osuwa sie czesto bezposrednio za koronke wiertnicza.Szczególnie trudne jest jednak wiercenie zapór ziem¬ nych, w warstwach ziemnych lub skalnych w których to warstwach znajduja sie duze kamienie, które musza byc przewiercone wskutek koniecznosci wykonania prze¬ pustu.Zadaniem wynalazku jest wyeliminowanie tych niedo¬ godnosci oraz skonstruowanie urzadzenia, które umozli¬ wialoby transport z otworu nawierconego zwiercin skla¬ dajacych sie ze zwiru (tlucznia) przy wierceniu w kie¬ runku poziomym, zwlaszcza warstw zwiru (tlucznia), na przyklad w nasypkach.Zadanie to rozwiazuje sie przez zastosowanie urza¬ dzenia wedlug wynalazku dzieki temu, ze urobek na¬ wiercony przez koronke wiertnicza jest wstrzasany au¬ tomatycznie w rurze wiertniczej i jest przy tym odsu¬ wany od koronki wiertniczej i odprowadzany na zew¬ natrz.Wynalazek polega wiec na twórczym pomysle tran¬ sportu zwiercin za pomoca rynny wstrzasanej bez sto- sowania w kanale, transportowym powierzchni prawa- 63636dzacych, przy jednoczesnym wykorzystaniu wystepuja¬ cych przy wierceniu uderzen o skaly równiez do tran¬ sportu zwiercin.Przedmiot wynalazku jest wyjasniony blizej na rysun¬ ku schematycznym, na którym fig. 1 przedstawia urza¬ dzenie wiertnicze ze stopniowa koronka wiertnicza, fig. la — urzadzenie z fig. 1, w przekroju wzdluz linii I—I na fig. 1, fig. 2 — urzadzenie wiertnicze ze stop¬ niowa koronka wiertnicza i kanalem pluczacym, fig. 2a — urzadzenie z fig. 2, w przekroju przez wal koronki wzdluz linii II—II na fig. 2, a fig. 3 — urzadzenie wiertnicze z rdzeniowa koronka wiertnicza.Stopniowa koronka wiertnicza, uwidoczniona na fig. 1, sklada sie z koronki nawiercajacej 1 i z koronki rozwiercajacej 2, której wal ma na powierzchni rowek pierscieniowy 3, do którego dochodza dwa zebra 4, la¬ czace koronke wiertnicza z cylindrycznym walem ruro¬ wym 5. Zewnetrzna srednica walu rurowego 5 jest w przyblizeniu równa srednicy czolowej powierzchni ko¬ ronki rozwierajacej 2.Zebra 4 maja wygiete lopatkowato na zewnatrz odsa¬ dzenia 6, które podaja rozluzniony przez koronke uro¬ bek, w miare jej obracania sie, przez otwory 7 miedzy zebrami 4 do wydrazenia osiowego 8 koronki. Na wale koronki jest wykonane gladkie zgrubienie 9, którego srednica odpowiada dlugosci rozwiertaka lub tez jest nieco wieksza niz srednica wierconego otworu. Umozli¬ wia to uscislenie i wygladzenie sciany 10 tego otworu.Na koncu walu 5, przeciwleglym do koronki jest na¬ sadzona za pomoca gwintu rura wiertnicza 11, do któ¬ rej w miare postepu wiercenia dolacza sie dalsze rury wiertnicze. Laczenie tych rur odbywa sie za pomoca zlaczy 12, przyspawanych na koncu kazdej rury i wypo¬ sazonych w gwint. Rura koncowa 13 bedaca juz poza otworem wiertniczym, ma w plaszczu dostatecznie duze otwory 14, przez które urobek zostaje odprowadzony na zewnatrz. Rura koncowa 13 jest polaczona za pomoca zlaczki 15 z zerdzia wiertnicza 16, która laczy urzadze¬ nie wiertnicze z nie uwidocznionym na rysunku silni¬ kiem napedowym i urzadzeniem udarowym.Urzadzenie przedstawione na fig. 1 jest wprawiane w ruch obrotowy dookola swej osi podluznej za pomoca silnika o duzej mocy oraz jest wyposazone w drugi sil¬ nik, który powoduje stale uderzenie w kierunku osio¬ wym urzadzenia. Przede wszystkim na skutek obracania sie, a takze na skutek uderzen, material w dnie otworu wiertniczego jest rozluzniony i usuwany tak, ze mate¬ rial ten przedostaje sie miedzy ostrzami wiertla do otwo¬ rów 7 pomiedzy zebrami 4 i za pomoca osadzen lopat¬ kowych 6 zostaje skierowany do wydrazenia 8 rury wiertniczej 11.Na skutek powtarzajacych sie uderzen osiowych uro¬ bek przesuwa sie w kierunku przeciwnym do kierunku wiercenia, podobnie jak przesuwa sie material w prze¬ nosnikach potrzasalnych. Urobek ten przesuwa sie przez rure wiertnicza 11 i przez dalsze rury az do rury kon¬ cowej 13, z której na skutek jej ruchu obrotowego wy¬ pada przez otwory 14. Osiowemu ruchowi i rozluznia¬ niu urobku przez rure wiertnicza sprzyja ruch obrotowy, umozliwiajacy przesuwanie i usuwanie na zewnatrz wil¬ gotnego oraz zlepiajacego sie urobku.Na fig. 2 jest przedstawiona odmiana urzadzenia we¬ dlug wynalazku, wyposazona w stopniowa koronke wiertnicza podobna do koronki przedstawionej na fig. 1. 63636 Odmiana ta ma kanal pluczacyy przechodzacy przez rure wiertnicza 11 i przez koronki 2 i 1. Do osadzenia rury pluczacej 17 w rurze wiertniczej 11 sluza; zlacza 12, umieszczone pomiedzy odcinkami rury wiertniczej. Zla- 5 cza te sa wyposazone w jarzma 19 w piastach 20, w których jest zamocowana rura pluczaca 17. Równiez i w tym przypadku, pod1 dzialaniem stalych uderzen, uro¬ bek przesuwa sie przez cala rure wiertnicza i wypada przez otwory 23 rury koncowej 21, znajdujacej sie poza 10 otworem wiertniczym. Przy tym ukladzie, usuwanie od¬ wierconego materialu z dna otworu wiertniczego i od¬ prowadzenie urobku z otworu jest wspomagane przez plukanie srodkiem pluczacym.Na fig. 3 uwidoczniony jest dalszy przyklad wykona- 15 nia urzadzenia wedlug wynalazku. ^V rozwiazaniu. tym, na koncu rury wiertniczej 11 polaczonej zlaczem 12, jest umieszczona rdzeniowa koronka wiertnicza 22. Na zwe¬ zonym wale koronki, którego srednica odpowiada sred¬ nicy koronki rdzeniowej, jest nasadzona za pomoca 20 gwintu rura wiertnicza 11, której srednica zewnetrzna jest równiez w przyblizeniu równa srednicy koronki.Czesc koncowej rury wiertniczej 13, lezaca poza wier¬ conym otworem, ma otwory 14 do wyrzucania urobku. 2_ Za pomoca koronki rdzeniowej wykonuje sie w war¬ stwach ziemi lub skaly szczeline pierscieniowa, w która wsuwa sie stale koronka wiertnicza. Rdzen i material wsuwa sie stale z wycietego pierscienia do wydrazenia koronki i dalej przez rure wiertnicza do rury koncowej 21 przez otwory 14 z której jest on odrzucany na zew¬ natrz. Stwierdzono, ze równiez przy przewiercaniu grun¬ tów gliniastych, kamienistych i warstw tlucznia, na sku¬ tek ruchu wstrzasowego, powodowanego przez uderze¬ nia, a takze na skutek obracania sie rury, rdzen, który prawdopodobnie wykonuje czesciowo te ruchy, zostaje rozdrobniony, a przynajmniej traci swa spoistosc i wy¬ pada kawalkami przez otwór w rurze koncowej 21.Jezeli w przewierconej Warstwie znajduja sie wieksze kamienie, to moga byc one przewiercone wiertlem, rdze- 40 niowym. Aczkolwiek szybkosc wiercenia jest wtedy mniejsza niz przy przewiercaniu warstw gruntu czy tlucznia, to jednak napotkanie na kamienie nie zmusza do przerywania wiercenia. Niekiedy moze byc korzyst¬ ne wciagniecie rury z wiertlem do otworu wiertniczego, 45 aby uniemozliwic w ten sposób osypywanie sie scian otworu. W tym celu koronke wiertnicza lub rure wiert¬ nicza wyposaza sie w zwezenie, taje, ze rura, moze byc nasuwana przez lezace z tylu czesci rury wiertniczej, przy czym nalozona rura posuwa sie wówczas wraz z 50 rurami wiertniczymi w glab otworu.Po przewierceniu zapory nalozona rura pozostaje w otworze, a koronke wiertnicza i rury wiertnicze wyciaga sie przez utworzony wylot otworu. 55 PL