SE441463B - Rorborr for haltagningsborrning med backspolning och rensdon - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 8400603-o I syfte att minska ovannämnda problem har man före- slagit att arbeta med omkastad fluid- eller vattencirkulations- -riktning. Detta innebär att man tillför en för avlägsnande av borrkax och/eller kylning av rörborren avsedd fluid vid rörborrens utsida och att man suger ut fluiden, efter det att denna i regel passerat rörborrens skär, genom det inre av rörborren. Man ansluter med andra ord det inre av rörborren till en sugkälla på lämpligt sätt. Denna sugkälla kan vanligen utgöras av en konventionell s.k. vätsug, som tidigare utnytt- jatsför att suga upp ur ett borrhål på utsidan av rörborren uppströmmande borrkaxbärande kylvatten.

Genom en "omkastning" av fluidens strömningsriktning kan man förväntas få en rad väsentliga effekter. Den fluid (i regel vatten eller luft) som enkelt kan tillföras trycklöst på rörborrens utsida, t.ex. helt enkelt genom en ledning som utmynnar invid rörborren där denna går in i golvet eller dylikt, kan bibringas en kontrollerad strömningsbana i direkt 'anslutning till rörborren och kan icke lämna denna strömnings- bana och ställa till problem. Fluiden sugs direkt in utmed rörborren utan att externt kunna sprida sig bort frånßborr- hålet, även om detta är horisontellt. Väl nere i borrhålet sugs fluiden utmed rörborren och lämpligen via borrskären effektivt in i det inre av rörborren, utan att någon fluid strömmar bort i tvärled genom en genomborrad ledning eller dylikt. Fluiden som tar med sig borrkax upp genom det inre av rörborren, håller rörborrens utsida ren och ger en polerande eller slipande effekt på borrkärnan inuti rörborren. Borr- kärnan blir härigenom synnerligen jämn och lätthanterlig. Av- saknaden av borrkaxavsättningar gör att borrkärnan i regel lätt kan avlägsnas efter fullbordad borrning.

I samband med genomgående hâltagning skulle man kunna tillgodogöra sig två väsentliga effekter. För det första borde utströmníng av fluid i det andra utrymmet kunna förhindras och för det andra borde borrkärnan kunna hindras från att trilla ned i det andra utrymmet, på grund av att den sugs fast inuti rörborren. Denna fastsugningseffekt borde även kunna utnyttjas för att på ett enkelt och smidigt sätt lyfta upp en lossbruten borrkärna från botten av ett icke genomgående borrhål, i synnerhet då detta är djupt. 10 15 20 25 30 35 40 8400603-0 Det har emellertid vid praktiska försök visat sig svårt att på ett säkert sätt kunna uppnå alla de fördelar som redo- visats ovan. Orsaken härtíll är att man har svårt att få kontroll över fluidströmningen inuti rörborren och avsätt- ningarna av borrkax och/eller borrslam inuti rörborren, i synnerhet vid håltagning i konstruktioner eller underlag av betong. Avsättningarna har visat sig innebära risker för att såväl cirkulationen av fluiden som sugeffekten upphör. Detta kan ge upphov till oberäknade och okontrollerade fluidutström- ningar, överheïtade borrskär, tappade borrkärnor m.m. Effekterna härav kan bli särskilt besvärande i samband med genomgående hål- tagning och í samband med upptagning av rörborren ur ett borrat hål.

UPPFINNINGENS SYFTE Syftet med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett nytt förfarande vid håltagningsborrning med utnyttjande av en rörborr samt en förbättrad rörborr för användning i samband härmed, varigenom problemen med avsättningar inuti rörborren och bristande kontroll över fluidcirkulationen och sugníngen väsentligt minskas.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ovannämnda syfte uppnås genom ett förfarande oçh en rör- borr enligt uppfinningen, som uppvisar de i bifogade patent- krav angivna särdragen.

Förfarandet enligt uppfinningen innebär sålunda väsent- ligen att man allteftersom den bildade borrkärnan rör sig in i rörborren rensar rörborrens innervägg framför, företrädesvis omedelbart framför borrkärnans ovanyta från avsättningar av borrkax och/eller borrslam, så att borrkärnan kan röra sig in i rörborren utan att utsugningsspalten mellan nämnda inner- vägg och borrkärnan sätts igen av sådana avsättningar. Det är härvid fördelaktigt att man mellan borrkärnans ovanyta och framförliggande rensningsställe avskärmar eller avgränsar rör- borrens inre tvärsektion, så att utsugningen in i det inre av rörborren där sker genom en väsentligt förminskad, företrädes- vis centralt belägen tvärsektionsarea.

Enligt en föredragen utföringsform av förfarandet enligt uppfinningen åstadkommer man rensningen genom att borrkärnan 10 15 20 ZS 30 35 40 s4oosoz-of bringas att framför sig skjuta ett rensningsorgan i rens- ningsingrepp med rörborrens innervägg, varvid fria utsug- ningsvägar från utsugningsspalten till det inre av rörborren ovanför borrkärnan upprätthålls mellan borrkärnan och rens- ningsorganet. Enligt uppfinningen utnyttjar man lämpligen rensningsorganet för åstadkommande av ovannämnda tvärsektions- avgränsning.

Rörborren enligt uppfinningen utmärks väsentligen av att den innefattar ett i borr-röret förskjutbart anordnat innerväggsrensningsorgan, som är i företrädesvis runtomgåen- de rensingrepp med borr-rörets innervägg och som är anordnat att vid håltagning kunna förskjutas in i borr-röret framför och av den bildade borrkärnan för att rensa innerväggen från avsättningar och förhindra igensättning av den utsugningsspalt, som vid håltagning bildas mellan borr-rörets innervägg och borrkärnan. Enligt uppfinningen innefattar rensningsorganet med fördel ett rör- eller hylsformígt element, vars ytter- diameter ansluter till borr-rörets innerdiameter och som har en mot det inre av borr-röret vänd, företrädesvis snett till- baka avskuren eller avfasad renskant, varjämte organet är anordnat för samverkan med borrkärnan, så att utsugningskana- ler säkerställs mellan organet och borrkärnan, då den senare skjuter organet framför sig. Såsom tidigare antytts är det för- delaktigt att rensningsorganet även innefattar avskärmnings- eller avgränsningselement, som sträcker sig över borr-rörets tvärsektion innanför och på företrädesvis litet avstånd från den bildade borrkärnans ovandel, så att en i förhållande till borr-rörets tvärsektionsarea väsentligt förminskad, före- trädesvis centralt belägen insugningsöppning bildas.

Uppfinningen kommer att ytterligare framgå av följande närmare beskrivning av ett icke begränsande utföríngsexempel under hänvisning till bifogade ritning.

KORT BESKRIVNING AV RITNININGEN Figur 1 är en schematisk sidovy av en anordning för håltagning i ett golv med utnyttjande av en rörborr och "om- kastad" fluidcirkulationsriktning. Figur 2 är en schematisk vertikal sektionsvy, med vissa, för förståelsen av uppfinningen icke nödvändiga sektionsdelar bortklippta, av en rörborr ß4noeoz-oi enligt uppfinningen.

BESKRIVNING AV UTFORINGSFORM Den i figurerna 1-2 illustrerade anordningen innefattar 5 ett borrstativ 1, en i stativet reglerbart sänk- och höjbart fastsatt borrmaskin 3, en i borrmaskinen fastsatt rörborr 5 och en våtsug 7. Inuti rörobrren finns ett rensningsorgan 6, som kommer att beskrivas närmare senare. Anordningen är an- ordnad för upptagande av ett hål 9 i ett betonggolv 11. Våtsugen 10 7 har sin sugledning 13 ansluten till ett upptill på rörborren 5 anordnat sugkopplingSorgan 15. I våtsugen renat vatten recirkuleras via en ledning 17 till hålets 9 kant, där vattnet får trycklöst strömma ned i hålet vid sidan av rörborren 5, såsom antyds av pilen 18. Vattnet strömmar sålunda ned på 15 rörborrens 5 utsida i en mellan den bildade hâlväggen 20 och rörborrens yttervägg 21 bildad insugningsspalt 22, förbi rörborrens skär 19 i mellanrummen mellan dessa skär under med- bringande av borrkax och under kylning av skären, upp genom en utsugningsspalt 23 mellan rörborrens innervägg 24 och den 20 fborrkärna 25, som bildas, genom rensningsorganet 6 samt genom rörborrens 5 ihåliga skaft 27 och sugkopplingsorganet 15 och ledningen 13 tillbaka till våtsugen 7. Detta vattenflöde är illustrerat med pilar i figurerna 1-2.

Sugkopplingsorganets 15 uppbyggnad framgår av figur 2. 25 I den cylindriska rörborrens 5 övre ändvägg 28 är såsom nämnts ett axiellt skaftrör 27 fastsatt, så att dess undre öppna ände 29 sträcker sig en mindre sträcka in i det inre av rörborren 5. I skaftets övre ände är en plugg 31 fastsatt, vilken utgör an- slutningselement för rörborrens sammankoppling med borrmaskínen 30 3, vilken kan vara av godtyckligt slag. Pluggen 31 kan vara invändigt gängad, antytt medelst streckade linjer 33, om sam- mankopplingen .kräver gängingrepp.

Skaftröret har en cylindrisk ytteryta med ett diameter- förminskat omrâde 35 i mitten. I detta omrâde finns ett runt 35 hål 37 i rörväggen in till det inre av skaftröret 27. Runt om skaftrörets 27 cylindriska del finns en cylindrisk rörhylsa 39, som har en rörformig sidoanslutningsstut$_4l för våtsugens 7 ledning 13. Stutsen 41 ligger i nivå med och har ungefär samma sektion som hålet 37. Hylsan 39, som är roterbar rela- 40 10 15 20 25 30 35 40 8400603-0 tivt skaftröret 27, vilar på en runtomgående avsats 43 ned- till på skaftröret 27 och ansluter i huvudsak tätande till de båda cylinderytor 45,47, som finns på ömse sidor om det díameterförminskade området 35. Detta avgränsas sålunda till- sammans med hylsan 39 i en runtomgående ringspalt 49, som står i förbindelse med såväl det inre av skaftröret 27 och rörborren 5 som anslutningsstutsen 41 oberoende av vilket relativläge som finns mellan hylsan 39 och skaftröret 27. Härige- nom säkerställs en kontinuerlig sugeffekt. ._ Det torde inses att det beskrivna sugkopplingsorganet är mycket enkelt och att hylsan 39 lätt kan skjutas på respektive avlägsnas från skaftröret 27. Samma hylsa kan med andra ord användas i kombination med många olika rörborrar av olika storlekar och utföranden, så länge dessa bara är försedda med ett hålförsett skaftrör 27 av enhetligt utförande.

Rensningsorganet 6 (figur 2) består av ett runtomgående rör- eller hylsformigt element 51, vars ytterdiameter är endast obetydligt mindre än borr-rörets 5 innerdiameter. Elementet är fritt förskjutbart inuti rörborren och har sådan höjd, att det inte visar någon tendens att kilas fast. Elementets 51 övre kant 53 utgör renskant och är bakåt avfasad, så att det bildas en skarp kant, som lätt kan skala eller skrapa bort av- lagringar eller avsättningar 55 på borr-rörest 5 innervägg 24.

Dessa avsättningar 55 har visat sig lätt bildas på grund av att borr~rörets rotation ger en centrifugeringseffekt. Avfas- ningen bakåt ger även en fördelaktig avlänkning av bortrensat material in mot borr-rörets mitt, där materialet snabbt fångas upp och sugs upp mot ooh ut genom skaftet 27.

Elementets 51 undre kant S7 är likaledes snett avskuren eller avfasad, dock åt motsatt håll. Denna avfasning är icke helt runtomgående, i det att det finns sex runtom omkretsen jämnt fördelade partier 59, som helt saknar avfasning och därför bildar anslagselement för samverkan med borrkärnans 25 ovandel 26. Kontakten mellan anslagspartierna 59 och borr- kärnan 25 säkerställs genom att elementets 51 ínnerdiameter är mindre än diametern på borrkärnan. Elementet 51 kommer följaktligen att i samband med håltagning skjutas in i borr-röret av den bildade borrkärnan 25 och därvid rensa det parti av innerväggen 24, som ligger ovanför utsugningsspalten 23. Denna 10 15 20 ZS 30 35 40 8400603-0 riskerar med andra ord icke att sättas igen pà grund av att borrkärnans runtomgående kant går in i avlagringar eller avsätt- ningar På innerväggen 24. Partierna S9 säkerställer att ut- sugningsspaltens 23 mynning icke kan tillslutas av elementets 51 undre kant S7, utan det finns alltid fria utsugningsvägar eller -kanaler in mot det inre av borr-röret 5. Det skall påpekas-att den undre avfasningen 57 på elementet 51 bidrager till att rikta flödet från utsugningsspalten 23 in mot borr-rörets mitt och att efter håltagning underlätta elementets 51 tillbakagånge mot rörborrens med skär 19 försedda ände, om det här (mot förmodan) skulle finnas några avsättningar på borr-rörets innervägg. Man kan med andra ord få en rensnings- effekt även vid rensningsorganets 6 tillbakagång¿ En sådan till- bakagång underlättas också av att rensningsorganet 6 har viss vikt. Denna förhindrar också att rensningsorganet sugs inåt i borr-röret 5 i stället för att skjutas in av borr- kärnan 25.

Enligt en ytterligare aspekt på föreliggande uppfinning innefattar rensningsorganet 6 även ett till ring- eller hylselementet 51 anslutet avgränsnings- eller strypelement 61.

Detta har formen av en Cirkulär platta, vars omkrets är tätandc förbunden med elementet 51 vid dettas nedre eller yttre ände och som har ett centrumhål éä, vars diameter här är ungefär densamma som diametern på utsugningshålet i skaftet. Hålet 63 skulle dock till exempel kunna vara ännu mindre om ytter-- ligare ökad fluidhastighet därigenom vore önskvärd. Platt- elementet 61 ligger på litet avstånd från borrkärnans 25 ovandel 26, varigenom det fria utrymmet mellan borrkärnan och rensningsorganet blir litet.

Såsom framgår har rensningsorganet 6 karaktären av en kolvliknande fri insats, som lämpligen placeras inuti borr- -röret 5 innan borrskären 19 monteras. När dessa väl är på ' plats, förhindrar de att rensningsorganet faller ur borr-röret.

Ett ytterligare väsentligt särdrag är att rensnings- organet tack vare sin symmetriska uppbyggnad och anslutning till borr-rörets innervägg icke kommer att utsättas för någon ogynnsam centrifugalkraftspåverkan.

Det har befunnits att utnyttjande av ett rensnings- organ enligt uppfinningen innebär att ständig, hög sugeffekt 10 l5 20 25 30 SS 40 84006 03-0 kan upprätthållas. Mängden fluid på mynningssidan av rens- ningsorganet blir mycket liten. Detta i kombination med hög sugeffekt genom hålet 63 gör att man kan helt slippa opå- räknade fluidutsläpp i samband med upptagande av rörborren.

Sug- och därmed lyfteffekten på en lös borrkärna blir även- ledes bättre.

Det har även överraskande befunnits att ovan redovisade förhållanden innebär att man kan arbeta med allmänt sett väsentligt mindre fluídflöde, med bibehållande av god borr- skärskylning och god borrkaxborttransport, vilket är mycket fördelaktigt. u Uppfinningen är självfallet icke begränsad till den visade och beskrivna utföringsformen, utan ändringar och modifikationer är möjliga inom ramen för en bred tolkning av efterföljande patentkrav.

Claims (2)

1. s4ooso3-o 9 PATENIKRAV l. Förfarande vid håltagning i konstruktioner, speciellt av betong, med utnyttjande av s.k. rörborr, varvid man för avlägsnande av borrkax och/eller kylning av rörborren tillför en fluid (18), speciellt vatten, vid rörborrcns (5) utsida i en insugningsspalt (22) mellan rörborrens ytter- vägg (21) och den bildade hålväggen (20) och suger ut fluiden genom en utsugningsspalt (23) mellan rörborrens innervägg (24) och den bildade borrkärnan (25) och vidare genom det inre av rörborren, efter det att åtminstone en del av fluiden (18) har passerat förbi rörborrens med skär (19) försedda ände, k ä n n e t e c k n a t av att man allteftersom den bildade borrkärnan (25) rör sig in i rörborren rensar rörborrens innervägg (24) framför, företrädesvis omedelbart framför borr- kärnans ovanyta (26) från avsättningar (55) av borrkax och/eller borrslam, så att borrkärnan kan röra sig in i rörborren utan att utsugningsspalten (23) mellan nämnda innervägg (24) och borrkärnan (25) sätts igen av sådana avsättningar, varvid man åstadkommer rensningen genom att borrkärnan (25) bríngas att framför sig skjuta ett rensnings- organ (6) i rensníngsingrepp med rörborrens innervägg (24) gçh varvid fria utsugningsvägar från utsugningsspalten (23) till det inre av rörborren (5) ovanför borrkärnan upprätt- hålls mellan borrkärnan (25) och rensningsorganet (6).

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t.e c k n a t av att man skalar av avsättningarna (55) och avlänkar avskalat material in mot rörborrens mitt. I 3. Förfarande enligt krav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a t av att man mellan borrkärnans (25) ovanyta (26) och framförliggande rensningsställe avskärmar eller avgränsar rörborrens inre tvärsektíon, så att utsugníngen in i det inre av rörborren där sker genom en väsentligt för- minskad, företrädesvis centralt belägen tvärsektionsarea (63). 4. Rörborr innefattande ett cylindriskt borr-rör (5) med vid den ena röränden anordnade borrskär (19) och med vid den andra änden anordnat spindel- eller skaftelement s4oosoá-o 10 (27,31) för anslutning till en borrmaskin (3), varvid spindel- eller skaftelementet (27) är ihâligt och i förbindelse med det inre av rörborren och anordnat att kunna anslutas till en sugkälla (7), k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar ett i borr-röret (5) förskjutbart anordnat inner- väggsrensningsorgan (6), som är i företrädesvis runtomgående rensingrepp med borr-rörets ínnervägg (24) och som är anord- nat att vid håltagning kunna förskjutas in i borr-röret framför och av den bildade borrkärnan (25) för att rensa innerväggen från avsättningar (55) och förhindra igensätt- ning av den utsugningsspalt (23), som vid håltagning bildas mellan borr-rörets (S) innervägg (24) och borrkärnan (25). 5. Rörborr enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att rensningsorganet (6) innefattar ett rör- eller hyls- formigt element (51), vars ytterdiameter ansluter till borr-rörets (5) ínnerdiameter och som har en mot det inre av borr-röret vänd, företrädesvis snett tillbaka avskuren eller avfasad renskant (53), varjämte organet är anordnat för samverkan med borrkärnan (25), så att utsugningskanaler säkerställs mellan organet (6) och borrkärnan (25), då den senare skjuter organet framför sig. _ ' 1 6¿ Rörborr enligt krav 4 eller S, k ä n n e - t e c k n a d av att rensningsorganet (6) innefattar av- skärmnings- eller avgränsníngselement (61), som sträcker sig över borr-rörets (5) tvärsektion innanför och på företrädes- vis-litet avstånd från den bildade borrkärnans (25) ovandel (26), så att en i förhållande till borr-rörets tvär- sektionsarea väsentligt förminskad, företrädesvis centralt belägen insugningsöppníng (63) bildas. 7. I Rörborr enligt något av kraven 4-6, k ä n n e - t e c k n a d av att rensningsorganet (6) är kolvliknande och har en central, mindre insugningsöppning (63) till det inre av borr-röret (5). 8. Rörborr enligt något av kraven 4-7, k ä n n e - t e c k n a d av att rensningsorganet (6) är fritt förskjut- bart i det inre av borr-röret (5) och kvarhâlles däri av borrskären (19).