SE417122B - Forfarande och anordning for jord-bergsondering och bergborrning med slagborrmaskin - Google Patents

Description

4 -spolhuvud, bringas passera en 1 79Ûl§768"4 2 a tilloppskanalen monterad backventil, šom'fö?hifiä- rar tillbakaströmning, och därefter från tilloppskanalen in i en i nackadaptern och borrstången vertikal kanal, i vars övre ände en pumpkolv förefinns, vilken bringas att upptryckas av nämnda tryck ett stycke över det plan mot vilket slagborrmaskinens slagkolv slår, varefter slagkolven bringas slå ner pumpkolven i nackadaptern, var- vid vid varje slag en mycket kraftig tryckstöt alstras i den genom backventilen i borrutrustningen innestängda vätskan, vilka tryckstötar framdriver vätskan i borr- stången, trycker ut vätska och lossborrat material ur spolkanalerna i borrkronan och bringar vätskan med lossborrat material att strömma uppåt mellan borrstång och borr- hålsvägg. K Vidare innefattar uppfinningen en anordning för jord-bergsondering och bergborrning med slagborrmaskin, där en tixotrop vätska är avsedd att tillföras och användas för att föra upp lossborrat material ur borrhålet, vilken vätska är avsedd att nedföras i en vertikal kanal, vilken anordning karakteriseras av att anordningen innefattar en nackadapter, i vilken en tilloppskanal med en backventil förefinns, där backventilen är anordnad att endast tillåta vätsketransport in i nackadaptern, och i vars övre ände en pumpkolv förefinns anordnad att av tillförd vätska tryckas upp till ett läge där dess övre yta förefinns ovanför nackadapterns övre yta, på vilken yta en slagborrmaskins slagkolv är avsedd att slå, och vilken pumpkolv åstadkommer ett mycket högt tryck i vätskan i den vertikala kanalen när slagkolven slår mot nack- adapterns och därmed pumpkolvens övre yta.

Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas med hänvisningar till bi- fogade fig~ l och 2.

- Fig. la visar schematiskt förhållandena i ett borrhål vid jord-bergson- dering enligt uppfinningen.

~ Fig. lb visar avsnittet inom rektangeln A i fig. la uppfärstorat.

- Fig. lc visar avsnittet inom rektangeln B i fig. la uppförstorat.

- Fig. 2 visar schematiskt övre delen av borrutrustningen vid jord-berg- sondering enligt uppfinningen. _ Huvudproblemen vid jord-bergsondering är för det första att förhindra att den i jord borrade delen av borrhålet rasar igen och för det andra att föra upp loss- borrat material ur borrhålet. En gemensam lösning på båda dessa problem är att vid borrningen använda en spolnings- och stabiliseringsvätska av speciell typ. Nämnda vätska bör vara tixotrop och ha en skrymdensitet som inte alltför mycket skiljer sig från skrymdensiteten hos de jordmaterial, i vilka borrningen utförs. En tixo- trop vätska erhålls om bentonit och vatten blandas i lämpliga proportioner. Tixo- tropin hos vätskan har till följd att lossborrat material håller sig svävande i vätskan, även om vätskans uppåtriktade strömningshastighet är mycket låg. Låg ström- ningshastighet innebär att vätskeåtgången blir liten, som exempel kan nämnas en vät- skeåtgång av 20 ä 30 liter till ett c:a 8m djupt borrhål vid borrning med 38mm borr- krona. Vätskan kommer att innehålla en stor mängd lossborrat material, som ökar vätsk- ans skrymdensitet och förbättrar dess förmåga att stabilisera borrhålet. Problema s 7904768-4 att bringa den relativt trögflytande, tixotropa vätskan att med låg hastighet strömma i borrutrustningens trånga spolkanaler, utan att igensättning av kanalerna riskeras, löses enligt föreliggande uppfinning.

I fig. la visas ett borrhåi ll, i vilket en borrstång 8 med tillhörande borrkrona 9 förefinns. Schematiskt visas uppifrån och ned olika jord, sten och bergföi hâllanden. Av fig. lb framgår även en vätskekanal med vätska 7 i borrstången 8. Fig. lc visar dessutom spolkanalerna l2 i borrkronan 9.

Fig. 2 visar schematiskt övre delen av borrutrustningen vid jord-bergson- dering enligt uppfinningen.

Nackadaptern l är pågängad den hålade borrstången 8. På nackadaptern l är spolhuvudet 3 anbringat. På spolhuvudet 3 förefinns ett tilloppsrör I6 för tillför- sel av vätska till nackadapterns l tilloppskanal 2. Tilloppskanalen 2 mynnar i en axiell kanal 5.

Mellan tilloppskanalen 2 och nämnda axiella kanal 5 förefinns en backven~ til H så anordnad att vätska endast kan passera från tilloppskanalen 2 i riktning mot den axiella kanalen 5.

I nackadapterns l övre ände förefinns en pumpkolv 6. En lâsring l5 för- hindrar att pumpkolven kan tryckas ur nackadaptern l. i pumpkolvens 6 översta läge skjuter denna upp ett stycke över nackadapterns l övre plan l3, mot vilket en slag- borrmaskins slagkolv lå är avsedd att slå.

Enligt föreliggande uppfinning förfar man på följande sätt medelst den be- skrivna anordningen.

Vätska med lågt tryck tillförs nackadapterns l tilloppskanal 2 via ett spolhuvud 3. I tilloppskanalen är en backventil Ä monterad. Tilloppskanalen mynnar i en axiell kanal 5 i nackadaptern, i vars övre ände en pumpkolv 6 är anbringad.

När slagborrmaskinens slagkolv lä lyfts, trycks pumpkolven 6 upp av nämnda låga tryck ett stycke över det plan l3, mot vilket slagkolven lä är avsedd att slå. Slag- kolven kommer därefter, innan den når fram till nackadaptern, att slå ner pumpkolven i nackadaptern med följd att en mycket kraftig tryckstöt alstras i den genom back- ventilen Å i borrutrustningen instängda vätskan. Tryckstötarna som alstras vid varje slag av slagkolven framdriver vätskan i den hålade borrstången, trycker ut vätska och lossborrat material ur spolkanalerna l2 i borrkronan 9 och bringar vätska och lossborrat material att strömma uppåt mellan borrstången 8 och borrhålsväggen ll.

En låsring IS förhindrar att pumpkolven 6 trycks ur nackadaptern, om slag- borrmaskinen lyfts av.

Genom uppfinningen framdríves således vätskan intermittent med ett mycket högt tryck, varvid igensättning av spolkanalerna undvikes.

Föreliggande uppfinning skall inte anses begränsad till den ovan angivna utföríngsformen utan kan verieras inom dess av bifogade patentkrav angivna ram.

Claims (2)

1. li 790li768-4i Patentkrav l. Förfarande vid jord-bergsondering och bergborrning med slagborrmaskin, där en tixotrop vätska, företrädesvis en blandning av bentonit och vatten i lämpliga proportioner, används för att föra upp lossborrat material ur borrhålet och för att stabilisera den i jord borrade delen av borrhålet, vilken vätska bringas ström- ma ned i en vertikal kanal (5) till spolkanaler (l2) i borrkronan (9), k ä n n e - t e c k n a t av, att nämnda vätska, bringas med lågt tryck tillföras en tillopps- kanal (2) i en bergborrutrustningen tillhörig nackadapter (I) via ett spolhuvud (3), bringas passera en i tilloppskanalen monterad backventíl (4), som förhindrar tillbaka- strömning, och därefter från tilloppskanalen in i en i nackadaptern och borrstången vertikal kanal (5),í vars övre ände en pumpkolv (6) förefinns, vilken bringas att upptryckas av nämnda tryck ett stycke över det plan (13) mot vilket slagborrmaskin- ens slagkolv (lå) slår, varefter slagkolven bringas slå ner pumpkolven (6) i nack- adaptern (l), varvid vid varje slag en mycket kraftig tryckstöt alstras i den genom backventilen (Å) i borrutrustningen innestängda vätskan, vilka tryckstötar fram- driver vätskan i borrstången, trycker ut vätska och lossborrat material ur spolkanal~ erna i borrkronan och bringar vätskan med lossborrat material att strömma uppåt mel- lan borrstången (8) och borrhålsväggen (ll).

2. Anordning för jord-bergsondering och bergborrning med slagborrmaskin, där en tixotrop vätska är avsedd att tillföras och användas för att föra upp lossborrat material ur borrhålet, vilken vätska är avsedd att nedföras i en vertikal kanal, k ä n n e t e c k n a d av, att anordningen innefattar en nackadapter (l), i vil- ken en tilloppskanal (2) med en backventíl (Ä) förefinns, där backventilen är anord- nad att endast tillåta vätsketransport in i nackadaptern (l), och i vars övre ände en pumpkolv (6) förefinns anordnad att av tillförd vätska tryckas upp till ett läge där dess övre yta förefinns ovanför nackadapterns (l) övre yta (13), på vilken yta en slagborrmaskins slagkolv (lä) är avsedd att slå, och vilken pumpkolv åstadkommer ett mycket högt tryck i vätskan i den vertikala_kanalen när slagkolven (lä) slår mot nackadapterns (l) och därmed pumpkolvens (6) övre yta.