SE447406B - Forfarande och anordning for borrning av flera hal i marken till samma djup - Google Patents

Description

447 406 2 Uppfinningen kännetecknas av de särdrag som framgår ur närslutna patentkrav och den kommer nu att förklaras närmare med hjälp av bifogade schematiska ritningar, vilka avser utfö- ringsexempel och i vilka fig. 1 visar en första och fig. 2 en andra utföringsform av uppfinningen.

I båda ritningsfigurerna betecknas delar med identisk funktiOn meä identiska hänvisningsbeteckningar.

Enligt fig. 1 är på en oregelbunden marktya 10 i ter- rängen en roterande lasersändare, resp. i allmänhet en strål- ningssändare, 11 uppställd som utsänder en svepande laserstrâle vilken bildar en referensyta 5 med försumbar dimension i verti- kal riktning. Med en bergborrmaskin 20 som har ett underrede 25 på vilket uppbäres en matarbalk 21 skall ett antal hål borras vilka alla sträcker sig till en bottenyta E under markytan 10.

Längs matarbalken 21 kan en släde 22 med bl.a. ett borraggre- gat förflyttas.

På borrmaskinens 20 släde 22 är enligt uppfinningen utom det konventionella borraggregatet en laserdetektor, resp. i all- mänhet en stràlningsmottagare 11A fast monterad. Referensytan 3 är belägen i en sådan nivå, att den ligger under släden 22 och därigenom även under mottagaren 11A när denna befinner sig i sitt högsta läge på matarbommen 21. Detta villkor utgör inte nå- gon otillbörlig inskränkning, eftersom sändaren kan placeras inte endast på godtyckligt ställe inom det område där borrhâ- len skall anläggas, utan även i angränsande terräng, så att det praktiskt taget aldrig kommer att finnas en sådan uppställ- ningsplats för sändaren, att referensytan kommer att ligga under toppen på borrmaskinens matarbalk vid varje borrhål. I undantagsfall kan borrhålen uppdelas i grupper med var sin referensyta på annan nivå, och sändaren flyttas mellan flera uppställningsplatser. Borrmaskinen är utrustad med en elektro- nisk enhet 23 typ dator med åtminstone en minnesfunktion. Till enheten 23 är på släden 22 anordnade konstruktionsdelar inkl.~ laserdetektorn 22 elektriskt anslutna via en flertrådig kabel 22A.

Enheten 23 programmeras med djupet Q som är det verti- kala avståndet mellan de båda ytorna 3 och §. Värdet Q sparas i enhetens 23 minne (eventuellt i ett separat minne) för fram- 3 447 406 tagning vid behov. Borrningen påbörjas genom att borrspetsen eller borrkronan 24 på konventionellt sätt börjar att penetre- ra i marken till följd av att släden 22 drivs att glida ned- för matarbommen 21.Slädens 22 rörelse nedför matarbommen 21 in- matas ävenledes i elektronikenheten 23. När den på denna släde fästa laserdetektorn 11A når eller håller på att passera genom referensytan E, vilket sker när borrkronan har nått läget 24', mottas den utsända laserstrâlningen, varigenom sätts igång i enheten 23 en avstängningsfunktion eller ett avstängningsminne och samtidigt genomförs beräkningen av det återstående borrdjupet g i vertikal riktning som måste avverkas för att borrkronan 24 når bottenytan g. Beräkningen görs enligt formeln H = D - L (cos u) _... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..(1), där storleken Q redan har definierats, medan Q är avståndet mellan laserdetektorn 11A och borrkronan 24 (detta avstånd är en oföränderlig maskinparameter och är på förhand inprogrammerad i enheten 23), och Q är vinkeln mellan den aktuella borriktníngen dvs bommens 21 riktning, och den vertikala riktningen 2. Även vinkeln 3 är en storhet som vid varje borrtillfälle eller för flera borrtillfällen gemensamt lätt kan inprogrammeras i enhe- ten 23, eventuellt automatiskt med hjälp av en till matarbommen 21 ansluten lutningsavkännare. Det framtagna värdet E inmatas i nämnda avstängningsminne i enheten 23 med påföljd att borrningen avbryts automatiskt när slädens 22 rörelse nedför matarbommen 21, vilken som redan anförts, även inmatas i elektronikenheten 23, har bragt borrkronan 24 ner till avsett djup (bottenyta §).

Hos alternativet enligt fig. 2 programmeras enheten 23 likaväl med det vertikala djupet Q, och detta räknas om till ett värde gå enligt formeln BL = _33- 4 " COS O. vilket sparas i enhetens 23 minne. Borrningen påbörjas och när laserdetektorn 11A når eller håller på att passera genom refe- rensytan 3, alstras en signal som i elektronikenheten 23 sätter igång ett avstängningsminne eller en avstängningsfunktion genom_

Claims (2)

447 406 inmatning av ett värde.BL' enligt formeln Bl"= BL 4 L ...........Ä.......................(3). I detta andra alternativ mäts således borrlängden i matarbommens 21 riktning i stället för borrdjupet (vertikalt). När borrkro- nan 24 har nätt ner till bottenytan B¿ Vilket läge nu alltså be- stäms som slutpunkt pä sträckan BL', stoppas borrningen av av- stängningsfunktioncn eller -minnet. Förfarandet och anordningen enligt uppfinningen behöver ingen teleskopmast, varken lös på marken, eller monterad i fram- skjutande läge på matarbalken. vid sidan av den redan nämnda härav förorsakade inbesparingen undvikes även transportproblem knutna till en sådan mast, vilken i fristående utförande blir tämligen tung, och vid montering på matarbalken lätt kan vâlla svårigheter vid transport av maskinen i skogsterräng, under låga viadukter etc, då masten lätt kan skadas. Anordningen en- ligt uppfinningen kan dessutom direkt programmeras med värdet för djupet från sändaren till den färdiga bottnen, och ingen omprogrammering behövs sedan så länge som sändaren inte flyt- tas till något annat ställe i terrängen. ' Givetvis kan i stället för en lasersändare och -mottaga- re även sändare oeh mottagare för annan lämplig elektromagne- tisk strålning användas, exempelvis för ultrarött ljus etc. Sändaren behöver inte_rotera med hela varv, utan den kan ock- så svepa fram och tillbaka i ett valt segment, exempelvis inom 900. Enheten 23 kan givetvis också placeras på lämpligt annat ställe än i borrmaskinens 20 underrede 25 som det visas i rit- ningen. Patentkrav

1. Förfarande vid borrning av ett flertal hål i en. _ b0rryta (10) med hjälp av dels en bergborrmaskin som uppvisar en matarbom (21), en på matarbommen glidbart anordnad släde (22) och en på släden fäst motor som uppbär och driver en borrstâng vilken vid sin fria ände är försedd med en borrspets eller borrkrona (24), dels en sändare (11) som ,.~|.. 447 406 5 utsände: elektromagnetisk strålning av vilken framför borrytan skapas en signalutlösande strålningsyta (R) med försumbar tjocklek, dels en för den utsända strålningen känslig mottagare (11A), och dels en med ett avstängningsminne försedd datoran- läggníng (23) i vilken under borrningen inmatas slädens glidrörelse, varvid borrningen avbryts när borrkronan har nått en borrningsändyta (B) som befinner sig på ett i dator- anläggningen inprogrammerat avstånd (D) från nämnda strâlnings- yta, k ä n n e t e c k n a t av att I a) i datoranläggningen inprogrammeras_ett oföränderligt avstånd (L) som skiljer borrkronan från mottagaren som är fäst till släden för gemensam rörelse därmed under borrningen; b) sändaren anordnas att bilda strålningsytan mellan borrytan och mottagaren när släden befinner sig i sitt från borrytan mest avlägsna läge på matarbommen; c) släden på i och för sig känt sätt försätts i glidrörelse. så att den därpå fästa mottagaren kommer att passera genom stràlningsytan, varigenom en lägessignal utlöses i mottagaren och tillförs datoranläggningen: d) i datoranläggningen fastställs på grundval av denna läges- signal och de inprogrammerade och inmatade värdena borrkronans återstående avstånd (H, BL') till borrningsändytan enligt en av formlerna H = D - L (coed) eller BL' - cosoš L , där GÅ är vinkeln mellan vertikalen och borriktningen, D är_nämnda avstånd mellan strålnings- och borrningsänd- ytan och L är nämnda avstånd mellan mottagaren och borr- kronan, och e) 'det framtagna värdet inmatas i avstängningsminnet av vilket en borrningsändsignal utlöses när borrkronan har avverkat det återstående avstândet¿ 447 406

2. Anordning för borrning i en borryta (10) av ett flertal häl som alla slutar vid en förbestämd borrningsändyta (B), genom förfarandet enligt patentkrav 1, innefattande en bergborrmaskin (20) med en-matarbom (21), en vid borrning därpå glidande släde (22) som uppbär en motor och en därav driven borrstâng vilken vid sin fria ände är försedd med en b°rrSPetS eller borrkrona (24), en utanför borrmaskinen placerad sändare (11) som är anordnad att utsända elektro- magnetisk strâlning i form av en signalutlösande strâlnings- yta (R) med försumbar tjocklek och förlöpande i vald riktning, en för den utsända strålningen känslig mottagare (11A), samt en med driftvärden matbar och ett avstängningsminne innefattande datoranläggning (23), k ä n n e t e c k n a d av att a) mottagaren är fäst till släden för gemensam rörelse därmed under borrningen, och härvid på i och för sig känt sätt är anordnad' att vid passage genom strâlningsytan alstra en lägessignal; b) sändaren.är anordnad att bilda strálningsytan mellan borrytan och mottagaren när släden befinner sig i sitt från borrytan mest avlägsna läge på matarbommen; c) datoranordningen är programmerad att vid mottagande av nämda signal och på grundval av övriga inprogrammerade och 'inmatade värden beräkna borrkronans återstående avstånd (H,BL;) till borrningsändytan enligt en av formlerna; H = D - L (cos 0%) eller BL' = -E6%Éz- - L f där C* är vinkeln mellan vertikalen och borriktningen, D är nämnda avstånd mellan strâlnings~ och borrningsändytan och L är nämnda avstånd mellan mottagaren och borrkronan: