SE420435B - Sett och anordning for slitsborrning - Google Patents

Description

7909555-0 \- É om produktionshastighet och tidsbesparing och dessutom har de fram- tagna utrustningarna icke hållit för påfrestningarna. Såvitt känt vid tiden för föreliggande ansökning finns ingen utrustning som lämpar 1 sig för slitsborrning att tillgå på marknaden.

Genom den svenska patentskriften 365 022 är förut känt en anordning E för styrning av ett eller flera borr, med vilken kan åstadkommas en rad av tätt intill varandra belägna borrhål, som bildar en slits.

Anordningen kan användas för att göra slitsen bågformig, rund, rek- tangulär etc. Anordningen omfattar varandra överlappande borrkronor samt dessutom särskilda avkännarorgan, som vid borrning avkänner kon- turen av ett eller flera tidigare borrhål. Det rör sig alltså här om specialutrustning som är både dyr och komplicerad. Den har hittills icke funnit någon industriell användning, bl.a. beroende på att ut- rustningen inte håller för påfrestningarna. å* ï Genom den svenska patentskriften 406 953 är förut känt ett sätt och en anordning för uppborrning av slitsar med godtycklig form. Härvid indrives två eller flera borr samtidigt, varvid borrarna är försedda .G med borrkronor som åstadkommer hål, vilka tillsammans har mindre area än det färdiga hålets avsedda area. Borrkronorna befinner sig i nivå med varandra och tangerar eller befinner sig på litet avstånd från å varandra. Styrningar användes,'vilka neddrives i hålen samtidigt med É borrkronorna. De maskiner som utnyttjas är sänkborrmaskiner, vilka É nedföres i borrhålen under borrningen, inneslutna i ytterrör, som fun- gerar som styrningar. En av nackdelarna med denna typ av utrustning är att sänkborrmaskinerna begränsar storleken nedåt på de hål som kan tas upp. För närvarande är den minsta diametern på sänkborrmaskiner 89 mm. Styrningarna utnyttjas för avlägsnande av mellan hålen befint- liga mellanväggar. Denna s.k. strossning, som i själva verket är en r -^...v=..~,>>=.~.-'.»:¿. f- »um ...lv-w krossning, kräver stora krafter, eftersom mellanväggarna förblir vä- sentligen intakta undærborrningen, troligen beroende på att trycket ns... .i i sidled från borrkronorna tar ut varandra. Denna anordning har pro- vats vid ett större projekt, men inte heller denna höll för påfrest- ningarna, och har därför såvitt känt icke använts vidare. Vidare är det även här fråga om dyr och komplicerad specialutrustning. ;,,__ i .MQ-few ...w finns un...

Ej heller har miljöaspekten beaktats vid tidigare känd teknik. Både med hänsyn till de som handhar utrustningen och till kringboende mås- 'te borrdammet tas om hand. Detta omhändertagande av dammborrmjöl och stenbitar är nödvändig icke enbart av miljöskäl utan också för att det .gi * 3 J å Ä "i - x 5 m vøfiesss-o_ \. annars inte utan vidare går att borra tillräckligt djupa slitsar.

Ett ändamål med uppfinningen är sålunda att åstadkomma ett sätt för slitsborrning, som endast kräver borrmaskin av standardtyp och som är tidsbesparande, okomplicerat och miljövänligt.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att tillhandahålla en anordning för genomförande av sättet enligt uppfinningen.

Sättet enligt föreliggande uppfinning kännetecknas av att på borrstån- gen invid borrkronan anbringas ett borrslitsdon rnod _sty_rrör och borrstångsgenorn- föring, att hålen borras med ett centrumavstånd överstigande hålens diameter, att samtidigt med borrningen av ett nytt hål rester av mel- lanväggen mellan det nya hålet och det som styrhål fungerande hålet krossas medelst ett slitsdon, som förbinder borrstångsgenomföringen och styrröret, och att damm och stoft suges upp genom en på det ihå- liga styrrörets övre ände anbringad dammsugarslang.

Härvid skall noteras att donets diameter och slitsens bredd är av- passad så att spåren i berget är starka nqg att ge fullgod styrning och ta upp erhållna radialkrafter.

Enligt en utföringsform av sättet enligt uppfinningen för t.ex. slut- ning av en slits, för borrning av ett nytt hål mellan två hål etc, anbringas dessutom på borrstången ett tillsatsslitsdon :^d slitsdon, ; vilket tillsammans med.förstnämnda slitsdon bryter ned rester av de båda mellanväggarna samtidigt som det nya hålet borras.

Enligt ytterligare en utíöringsíorm av sättet enligt uppfinningen för t.ex. slutning av en slits, borrning av ett hål mellan två hål _ ..».-. ...Aw etc, anbringas på borrstången ett borrslitsdon med ett gentemot det styrröret och borrstångsgenomföringen förenande slitsdonet diametralt motsatt, på borrstångsgenomföringen fastsvetsat slitsdon, varmed res- ter av de båda mellanväggarna brytes ned samtidigt som det nya borr- hålet borras.

Anordningen enligt uppfinningen, som omfattar en standardborrmaskin med drivhylsa, borrstång och borrkrona, kännetecknas av att den inne- fattar ett borrslitsdon, bestående av ett styrrör, en borrstångsge- nomföring och ett slitsdon, som förbinder styrröret och borrstångs- genomföringen, varvid borrstångsgonomföringen är avsedd att anbringas mellan drivhylsa och borrkrona, där styrröret är utformat längre än . 'afi"'*^ ' ""\xß.'nïlëflànzšñfyx'flu'e 79®9555-0 \- borrstångsgenomföringen, så att det skjuter ut nedanför borrstångs-_ genomföringen till bildning av en fri ände, i vilken är anordnat ett urtag, som sträcker sig över en del av styrrörets omkrets och upp emot slitsdonet på den mot borrstångsgenomföringen vända sidan, och där styrröret vid sin övre ände är försett med ett anslutningsdon för 1 anslutning av en dammsugarslang. 1 Avståndet mellan styrrör och borrstångsgenomföring dvs slitsdonets utsträckning beror av flera olika faktorer. Man eftersträvar ett op- timalt förhållande mellan sjunkhastighet och avstånd mellan hålen. É Sjunkhastigheten beror delvis på hur stor del av mellanväggen som förblir intakt under borrningen och som måste krossas av slitsdonet.

Emellertid får avståndet icke bli alltför litet, då en alltför stor del av mellanväggen krossas och hålen då icke fungerar tillfredsstäl- lande som styrning.

Som ett exempel på dimensionering kan nämnas att avståndet mellan styrrör och borrgenomföring, dvs slitsdonets utsträckning, kan vara ca 20 mm när borrkronans diameter är 76 mm.

Anordningen kan användas tillsammans med borrkronor med diametrar på 38 - 125 mm, varvid slitsdonets utsträckning dock bör anpassas härefter.

Ytterligare ändamål, kännetecken och fördelar med föreliggande uppfin- ning kommer att framgå av nedanstående detaljerade beskrivning i ah- slutning till de bifogade ritningarna, på vilka fig. 1 visar en sido- vy av ett slitsborrdon enligt uppfinningen, fig. 2 visar ett tvärsnitt längs linjen II-II i fig. 1,fig. 3 visar en perspektivvy av en an- sättningsmall, som ingår i anordningen enligt uppfinningen, fig. 4 visar en modifierad utföringsform av slitsbcrrdonet enligt fig. 1, fig. s visar att tvärsnitt :Längs linjen v-vi fig. 4, och fig. 6 vi- sar ett tillsatsslitsdon till slitsborrdonet enligt fig. 1.

I fig. 1 och 2 visas en utföringsform av slitsborrdonet enligt upp- finningen. Detta betecknas med 1 och består av ett styrrör 2, en borrstångsgenomföring 3 samt ett slitsdon 4. Slitsdonet 4, som kan utgöras av ett plattjärn och vars nedre kant är förstärkt med en här- dad svets, förenar styrrör 2 och borrstângsgenomföring 3. I den ned- re änden av borrstångsgenomföringen är anordnad en urborrning 5, i vilken halsen på en ej närmare visad borrkrona skall styras. Styrrö- Å ret 2 är utformat längre än borrstångsgenomföringen 3, varvid läng- ß den är så avpassad att den nedre kanten befinner sig i höjd med borr- kronans arbetsyta, när borrkronans hals är maximalt utskjuten ur urborrningen 5. Vid styrrörets nedre ände i den mot borrkronan vända sidan är anordnat ett urtag 6, som sträcker sig över en del av styr- rörets omkrets och upp mot slitsdonet 4. På styrrörets övre ände är anordnat ett anslutningsdon 7, t.ex. i form av en halv skarvhylsa vars insida är försedd med gängor 8.

Innan själva slitsborrningen påbörjas, borras med hjälp av ett stan- dardstyrrör ett linjärt styrhål. Härefter aptpras slitsdonets 1 borr- genomföring 3 på borrstången mellan borrkronan och en drivhylsa. Det- ta skall ske med ett spel, som är så avpassat att styrröret skjuter ut nedanför borrstångsgenomföringen, när slitsborrdonet hänger fritt på borrstângen, men också så att när borrgenomföringen pressas mot drivhylsan under borrningen, borrkronans hals fortfarande delvis be- finner sig i urborrningen 6 och sålunda fortfarande styres av denna.

Härigenom underlättas ansättningen av borrhålen genom att styrröret kan stickas ned ett stycke, motsvarande spelet, i styrhålet innan borrningen påbörjas av närmast efterföljande hål.

På skarvhylsan 7 påföres en dammsugarslang av spiraltyp, vilken vid dragning i densamma omsluter skarvhylsan hårdare. vid lossning behö- ver den endast vridas något i riktning mot spirallindningeny Härige- nom erfordras inga särskilda fästanordningar för dammsugarslangen och även nere i hålet kan den lätt apteras, eftersom den suger sig fast på skarvhylsan. För det fall borrstången skulle gå av, vilket alltid inträffar förr eller senare, lossas dammsugarslangen och dras upp ur - hålet. Därefter nedföres en stång och gängas fast i gängorna 8 på skarv- hylsans insida, varefter hela anordningen kan dras upp. Det normala tillvägagångssättet vid brott på borrstângen är annars att borra ett nytt hål invid det förra, vilket härigenom undvikes.

Urtaget 6 vid styrrörets 2 nedre ände har en dubbel funktion. Först och främst innebär urtaget 6 att mellanväggen icke får något stöd gentemot borrkronans radiella påverkan, vilket gör att den helt el- ler delvis genombrytes, förutsatt att avståndet mellan de båda hålens periferier icke är alltför stort. Detta leder i sin_tur till att slits- donet 4 endast behöver krossa en mindre del av mellanväggen, och så- lunda icke utsättas för något särskilt stort slitage och inte heller ge upphov till någon större reduktion av borrsjunkninqshastigheten jämfört med borrning av ett vanligt hål. Urtagets 6 andra uppgift är uf-I ...LA-nl 'ß ' ~ ^| fi._\,,,.,4fl,,.a.n|fiaai~ ~.. . .-,--., . f. Lv.. .n cr-f-va» -'-- V 7909555-0 att bilda en insugningsöppning för damm, borrmjöl och stenbitar, varvid styrrörets insida på den i förhållande till urtaget motsatta sidan bildar en skärm. Det vid borrningen bildade materialet suges upp genom styrröret och dammsugarslangen och samlas upp i säckar.

Sugningen understöds-av den tryckluftsblâsning som äger rum genom öpp- ningar i borrkronan på konventionellt sätt. Med denna anordning erhål- les sålunda en väsentligt reducerad dammning och genom att i anslut- ning till hålet vid markytan placera ytterligare en slang elimineras också dammningsrisken genom dammpuffar som kan uppstå om damm ström- mar runt styrröret, t.ex. om en större stenbit temporärt skulle redu- cera suget genom styrröret.

För att förhindra att damm och borrmjöl läcker ut i den redan färdi- ga delen av slitsen, kan vid styrrörets nedre ände anordnas en efter- givlig skärm, som sträcker sig över halva styrrörets omkrets pâ den mot urtaget 6 motsatta sidan av styrröret, t.ex. bestående av en krossbar plastskärm, som förnyas för varje nytt hål eller.någon form av fjädrande anordning, som skjutes upp på eller in i styrröret när detta närmar sig styrhålets botten.

Avståndet mellan styrröret 2 och borrstångsgenomföringen 3, dvs slits- .donets 4 utsträckning, beror såsom tidigare nämnts på den använda borrkronans diameter, men också på bergets kvalitet. 20 mm har visat sig vara lämpligt vid en diameter på 76 mm för borrkronan. Samma för- hållande gäller för slitsdonets bredd, där också måttet 20 sig vara lämpligast. Härvid har hänsyn tagits till produktionshastig- heten kontra slitage och erforderlig kraft för nedförande av slits- donet. mm visat I fig. 3 visas en ansättningsmall 11 för ansättning av borrhål med utgångspunkt från ett styrhål. Mellan 11 utgöres av en dubb 12, av- sedd att placeras i ett styrhål, ett handtag 13, ett plattjärn 14 med hål 15, genom vilket borrstången nedföres. Centrum för dubb 12 och hål 15 befinner sig företrädesvis på dubbla centrumavstândet för de hål som skall borras för den färdiga slitsen. Denna mall kan an- vändas exempelvis för avvinkling av en slits, för upprätning av en slits som kommit snett eller för borrning av vartannat hål i en slits.

I fig. 4 och 5 visas en modifierad form av slitsborrdonet enligt fig. 1 och 2. Det som skiljer de båda utföringsformerna åt är att på borr- stångsgenomföringen 3 är fastsvetsad ytterligare ett slitsdon 16. f* ' -^---~...-~..._.-..> u-m. amau Mfwfia-u <- - . . - ,.~ ~_.,_ w.,.,.¿i._,f.aa..ar.«......x.-_-..«.i'ägutwss .-.at-ut ma.. .i-.ø .;».':..-.:.' s. man ..._14 .» ra..ramraiu...d..~»...._..«,«..~........~. 1909555-o ; Detta modifierade slitsborrdon 17 är avsett att användas vid borrning av hål mellan två tidigare borrade hål, t.ex. för slutning av en slits med sluten kontur. Eftersom borrkronans radiella krafter då icke mot- verkas från någon av de båda mellanväggarna, .raseras dessa på båda sidor av borrkronan och de båda slitsdonen 4 och 16 krossar de kvar- varande resterna av mellanväggarna.

I fig. 6 visas ett tillsatsslitsdon 13, avsett att användas tillsam- mans med slitsborrdonet 1 enligt fig. 1. Detta anbringas ovanför borr- stångsgenomföringen 3, varvid borrstången löper i röret 19. Själva slitsdonet 20 är uppbyggt på samma sätt som slitsdonet 4. Fördelen med att använda dessa båda slitsdon 1 och 18 i kombination istället för det modifierade slitsborrdonet 17 enligt fig. 4 och 5 är att samma slitsborrdon kan användas hela tiden och tillsatsslitsdonet 18 apte- ras endast vid behov. Dessutom kan förbindning av hål ske i vilken vinkel som helst, t.ex. när slitsriktningen måste ändras eller vid borrning av slitsar med komplicerad geometrisk form, och när först en serie styrhål borrats och sedan hål borras mellan dessa förborrade styrhål. 2 Omfattande prov har genomförts, varvid de använda borrkronornas dia- meter har varit 76 och 64 mm. Oavsett om borrningen_skett med slits- borrdon med ett eller två slitsdon, har borrsjunkningen endast redu- cerats med 10-15%, jämfört med konventionell borrning utan slitsdon.

Anordningen enligt uppfinningen är synnerligen lätthanterlig och upp- visar knappt synbar förslitning ens efter borrning av åtskilliga slits- kvadratmeter, vilket innebär att mellanväggarna till största delen 'brutits ned genom borrkronans påverkan. Under provborrningarna har dammningen hela tiden legat pâ en helt acceptabel nivå. i, -,. an) .v-i _. --...>..-;< *I ' --~>- >1..~,_, . .-.ø...». a.. .«....»4- ...n ..-'.-..,..-.- .-.'. .

Claims (7)

Patentkrav

1. Sätt att åstadkomma slitsar eller hål med förutbestämd, godtycklig ytterkontur genom borrning av ett antal borrhål, som svarar mot slitsens utsträckning eller hålets ytterkon- tur med utgångspunkt från åtminstone ett styrhâl medelst en ovan jord arbetande standardborrmaskin, k ä n n e t e c k - n a t av att på borrstången invid borrkronan anbringas ett borrslitsdon (1, 17) med styrrör (2) och borrstångsgenom- föring (3), att hålen borras med ett centrumavstånd över- stigande hålens diameter, att samtidigt med borrningen av ett nytt hål rester av mellanväggen mellan det nya hålet och det som styrhål fungerande hålet krossas medelst ett slits- don (H), som förbinder borrstångsgenomföringen (5) och styr- röret (2), och att damm och stoft suges upp genom en på det ihåliga styrrörets (2) övre ände (7) anbringad dammsugar- slang.

2. Sätt enligt krav 1, för t.ex. slutning av slits, borrning av ett nytt hål mellan två hål, osv. k ä n n e t e c k n a t av att på borrstângen dessutom anbringas ett tillsatsslits- don (18).med slitsdon (20), vilket tillsammans med slits- donet (4) bryter ned rester av båda de två mellanväggarna samtidigt med borrningen av det nya hålet.

3. Sätt enligt krav 1, för t.ex. slutning av slits, borrning av ett nytt hål mellan tvâ hål, k ä n n e t e c k n a t av att på borrstången anbringas ett borrslitsdon (17) med ett gentemot det styrröret och borrstångsgenomföringen förenande slitsdonet (H) diametralt motsatt, på borrstångsgenomföringen festsvetsat slitsdon (16), varmed rester av de båda mellan- väggarna nedbrytes samtidigt med borrningen av det nya borr- hålet. U. Anordning för genomförande av sätt enligt krav 1 för åstadkommande av slitsar eller hål med förutbestämd, god- tycklig ytterkontur genom borrning av ett antal borrhål, som n \_> \ iz....í.,.., . ,. _ _ _ .-_ _ _' .s __,___ _ _ : *' .-. ,..... . Ju-.. , _ v

4. -mnn-ín,___._ , 9 79@9555-.-Û svarar mot slitsens utsträckning eller hålets ytterkontur med utgångspunkt från åtminstone ett styrhål medelst en ovan jord arbetande standardborrmaskin med borrstång, borrkrona och drivhylsa, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar ett borrslitsdon (1, 17), bestående av ett styrrör (2), en borr- stângsgenomföring (3) och ett slitsdon (A), som förbinder styrröret (2) och borrstångsgaumföringen (3), varvid borr- stångsgenomföringen (3) är avsedd att anbringas mellan driv- hylsa och borrkrona, där styrröret (2) är utformat längre än borrstângsgenomföringen (3), så att det skjuter ut nedanför borrstångsgenomföringen (3) till bildning av en fri ände, i vilken är anordnat ett urtag (6), som sträcker sig över en del av styrrörets (2) omkrets och upp emot slitsdonet (U) på den mot borrstângsgenomföríngen (3) vända sidan, och där styrröret vid sin övre ände är försett med ett anslutnings- don (7) för anslutning av en dammsugarslang.

5. Anordning enligt krav U, k ä n n e t e c k n a d av att borrslitsdonet (17) är försett med ytterligare ett slitsdon (16), fast anbringat på borrstângsgenomföringen (3), radi- ellt motsatt slitsdonet (A) som förbinder borrstângsgenom- föringen (3) och styrröret (2), för krossning av rester av två mellanväggar vid borrning av ett hål mellan två tidiga- re borrade hål.

6. Anordning enligt krav A, k ä n n e t e c k n a d av att den omfattar ett tillsatsslitsdon (18) med en borrstångsge- nomföring (19) och ett slitsdon (20), som vid behov kan an- bringas på slitsborrdonets (1) borrstångsgenomföring (3) och inställas i önskad vinkel i förhållande till slitsdonet (A).

7. Anordning enligt kraven H - 6, k ä n n e t e c k n a d av att styrröret (2) vid sin nedre ände, radiellt motsatt urta- get (6) är försett med en eftergivlig halvcylindrisk skärm- anordning.