SE532471C2

SE532471C2 - Start kit, feed pipe and starter rod for drilling equipment for striking rock drilling

Info

Publication number: SE532471C2
Application number: SE0900215A
Authority: SE
Inventors: Peter Nava; Maria Bergh
Original assignee: Sandvik Intellectual Property
Priority date: 2009-02-19
Filing date: 2009-02-19
Publication date: 2010-02-02
Also published as: SE0900215L; WO2010095998A1

Description

15 20 25 30 532 471 foderröret och en eventuellt tillhörande slagsko en engàngskomponent som kvarblir i borrhâlet, medan övriga komponenter- av vilka borrkronan âr dyrbarast - skall i möjligaste män avlägsnas ur hålet i ett skick som möjliggör återanvändning. Av detta skäl konstrueras borrkronan i modema borrutrustningar av två olika delar, nämligen en pilotkrona och en ringkrona av vilka den förstnämnda kan dras ut tillsammans med den bakomvarande borrsträngen, medan den sistnämnda tilläts kvarbii i borrhålets botten. Till grund för denna konstruktionsfilosofi ligger sålunda en strävan att rädda så mycket som möjligt av den dyrbara borrkronan, nämligen pilotkronan. 15 20 25 30 532 471 the casing and any associated impact shoe a disposable component that remains in the borehole, while other components - of which the drill bit is most expensive - must in as far as possible be removed from the hole in a condition that enables reuse. For this reason, the drill bit is constructed in modern drilling equipment of two different parts, namely a pilot crown and a ring crown from which the former can be pulled out together with the underlying drill string, while the latter is allowed to remain in the bottom of the borehole. The basis for this design philosophy is thus an effort to save as much as possible of the expensive drill bit, namely the pilot bit.

En nackdel med tidigare kända borrutrustningar (se exempelvis US 6106200, US 6722454 B2 och WO 02/081856 A1), vilkas borrkronor är sammansatta av dels en àteranvändbar pilotkrona, dels en ringkrona, som lämnas kvar i borrhâlet, är att särskilda kopplingar, vanligen bajonettkopplingar, erfordras för att möjliggöra lösgörande av pilotkronan från ringkronan. Dylika kopplingar medför att respektive komponenter måste underkastas dyrbara och komplicerade maskinbearbetningsoperationer, och om de olika detaljer (han- och honelement), som tillsammans bildar en koppling, sätts igen av inträngande kaxrester under borrning kan isärtagandet av krondelarna bli tidsödande och besvärligt. En ytterligare komplikation är att de spolmedels- och kaxevakueringskanaler, som måste ingå i borrkronan, ävenledes kräver fördyrande maskinbearbetning och kan sättas igen.A disadvantage of previously known drilling equipment (see for example US 6106200, US 6722454 B2 and WO 02/081856 A1), whose drill crowns are composed of a reusable pilot crown and a ring crown, which is left in the borehole, is that special couplings, usually bayonet couplings , is required to enable detachment of the pilot crown from the ring crown. Such couplings mean that the respective components must be subjected to expensive and complicated machining operations, and if the various parts (male and female elements), which together form a coupling, are blocked by penetrating cuttings remnants during drilling, disassembly of the crown parts can be time consuming and cumbersome. A further complication is that the flushing agent and coax evacuation channels, which must be included in the drill bit, also require expensive machining and can be clogged.

Härtill kommer att utrustningens medel för att dra med sig foderröret in i borrhålet ej sällan blir otillförlitliga.In addition, the means of the equipment for pulling the casing into the borehole often become unreliable.

Uggfinningens sﬂen och särdrag Föreliggande uppfinning tar sikte på att undanröja ovannämnda nackdelar hos tidigare kända borrutrustningar och skapa en förbättrad, billig utrustning. Ett primärt syfte med uppfinningen är därför att skapa ett för initial borrning av ett hål avsett startkit av ingressvis angivet slag, vilket är konstruktivt enkelt och billigt att tillverka. Detta skall kunna förverkligas bland annat genom användning av en borrkrona, vilkens livslängd ej behöver väsentligt överskrida den tid det tar att borra ett 10 à 20 m djupt hål. Vidare skall den i kittet ingående startstången kunna kopplas ihop med och loss från borrkronan på ett enkelt och snabbt sätt, samtidigt som densamma skall kunna medbringa foderröret på ett närmelsevis idiotsäkert sätt. Dessutom skall icke blott en effektiv 10 15 20 25 532 4?'l spolmedelsförsörjning till borrkronan, utan även en tillförlitlig kaxevakuering från denna, låta sig förverkligas medelst konstruktivt enkla och prisbilliga medel.The present invention and features The present invention aims at eliminating the above-mentioned disadvantages of previously known drilling equipment and creating an improved, inexpensive equipment. A primary object of the invention is therefore to create a starting kit for initial drilling of a hole of the type specified in the preamble, which is constructively simple and inexpensive to manufacture. This must be able to be realized, among other things, by using a drill bit, the service life of which does not have to significantly exceed the time it takes to drill a 10 to 20 m deep hole. Furthermore, the starting rod included in the kit must be able to be connected to and detached from the drill bit in a simple and fast manner, at the same time as it must be able to carry the casing in an almost foolproof manner. In addition, not only an efficient supply of flushing agent to the drill bit, but also a reliable caching evacuation therefrom, can be realized by constructively simple and inexpensive means.

Enligt uppfinningen nås åtminstone det primära syftet medelst de särdrag som är angivna i kravets 1 kännetecknande del. Fördelaktiga utföranden av det uppfinningsenllga startkittet en år vidare angivna i de osjälvständíga kraven 2-12.According to the invention, at least the primary object is achieved by means of the features stated in the characterizing part of claim 1. Advantageous embodiments of the starting kit according to the invention one year further stated in the dependent claims 2-12.

I en andra aspekt hänför sig uppfinningen även till ett foderrör som sådant. Särdragen hos detta foderrör framgår av det självständiga kravet 13.In a second aspect, the invention also relates to a casing as such. The features of this casing are set out in independent claim 13.

Föredragna utföranden av detsamma är dessutom angivna i de osjälvständiga kraven 14 och 15. l en tredje aspekt avser uppfinningen även en till borrutrustningar för slående bergborrning avsedd startstâng som sådan. Särdragen hos denna startstång framgår av det självständiga kravet 16. Dessutom definierar de osjälvständiga kraven 17-21 föredragna utföranden av den uppfinningsenliga startstången.Preferred embodiments thereof are furthermore stated in the dependent claims 14 and 15. In a third aspect, the invention also relates to a starting rod intended for drilling equipment for striking rock drilling as such. The features of this starting rod appear from the independent claim 16. In addition, the dependent claims 17-21 define preferred embodiments of the starting rod according to the invention.

Qpidarisk sammanfattning av uggfinninqstanken Till grund för uppfinningen ligger tanken att skapa ett startkit med en startstång till vilken kan kopplas en enkel borrkrona, som utan ekonomiska men kan lämnas kvar i borrhälet. På så sätt kan borrkronan anslutas till startstången via en simpel gängkoppling, som ej ger upphov till komplikationer vare sig med avseende på framdragningen av en spolmedelskanal till borrkronans frontyta, eller med avseende på skapandet av erforderliga passager för kaxevakuering. Dessutom kan startstången förses med en enkel medbringare som i samverkan med en likaledes enkel gavelvägg på foderrörets främre ände, tillförlitligt medbringar foderröret under borming.The invention is based on the idea of creating a starting kit with a starting rod to which a simple drill bit can be connected, which without economical but can be left in the drill heel. In this way, the drill bit can be connected to the starting rod via a simple threaded connection, which does not give rise to complications either with regard to the advancement of a flushing agent channel to the front surface of the drill bit, or with regard to the creation of necessary passages for coax evacuation. In addition, the starting rod can be provided with a simple carrier which, in cooperation with an equally simple end wall on the front end of the casing, reliably carries the casing during drilling.

- Kort Qeskrivningxeivpifoqade ritningar På ritningarna är: Fig. 1 en perspektivisk sprängvy av ett av en startstång och ett foderrör sammansatt startkit enligt uppfinningen, Fig. 2 en partiellt skuren perspektivw av en i kittet ingående startstång, 10 15 20 25 532' ÄN Fig. 3 en partiellt skuren perspektivvy av kittets foderrör, Fig. 4 en långdsektion genom startstàngen och foderröret, Fig. 5 en perspektiwy av en i foderröret ingående, koppformad del, Fig. 6 en frontvy av koppdelen enligt Fig. 5, Fig. 7 en sidovy av samma koppdel, Fig. 8 en sprängvy visande hur startstángen är tillverkad av tre separata komponenter, Fig. 9 en perspektivisk sprängvy visande ett i startkittet ingående centreringsdon, Fig. 10 en förstorad detaljsektion visande centreringsdonet applicerat på startstången, Fig. 11 en skuren perspektiwy visande en i ett efterföljande kit ingående skarvstàng, som kan kopplas ihop med startstàngen samtidigt som ett ytterligare foderrör kan förbindas med startkittets foderrör, och Fig. 12 en längdsektion genom kíttet enligt Fig. 11.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In the drawings: Fig. 1 is an exploded perspective view of a starter kit according to the invention composed of a starter rod and a casing, Fig. 2 is a partially cut perspective view of a starter rod included in the kit, FIG. Fig. 3 is a partially cut-away perspective view of the casing liner, Fig. 4 a longitudinal section through the starting rod and the casing, Fig. 5 a perspective view of a cup-shaped part included in the casing, Fig. 6 a front view of the cup part according to Fig. 5, Fig. 7 a side view of the same coupling part, Fig. 8 an exploded view showing how the starting rod is made of three separate components, Fig. 9 a perspective exploded view showing a centering member included in the starting kit, Fig. 10 an enlarged detail section showing the centering device applied to the starting rod, Fig. 11 a cut perspective view showing a connecting rod included in a subsequent kit, which can be connected to the starting rod at the same time as an additional liner tube can be connected to the liner tube of the starting kit, and Fig. 12 a longitudinal section through the putty according to Fig. 11.

Detal'|erad beskrivning av ett föredraget utförande av uppfinningen l Fig. 1-4 betecknar 1 generellt ett startkit enligt uppfinningen, och 2 en borrkrona. Startkittet 1 innefattar dels en startstång 3, dels ett i sin helhet med 4 betecknat foderrör. l startstången 3 ingår främre och bakre gängor 5, 6 av vilka den främre alltid utgörs av en hangånga. I exemplet utgörs däremot den bakre gängan 6 av en hongänga, vilken är utformad inuti en hylsdel 7, som öppnar sig bakåt. inuti startstàngen löper en lämpligen centralt belägen spolmedelskanal 8, vilken i exemplet mynnar dels i en främre ändyta 9, dels i hylsdelens 7 inre. I det visade, föredragna utförandet har startstàngen 3 utmed större delen av sin längd en cylindrisk mantelyta 10, som är koncentrisk med en geometrisk centrumaxel C1. Även hylsdelens 7 mantelyta 11 är cylindrisk och koncentrisk med centrumaxeln C1. 10 15 20 25 30 532 ÄH Foderröret 4, som har cylindrisk grundform, inbegriper främre och bakre ändar 12, 13 och ut- och insidor 14, 15, som är koncentriska med foderrörets geometriska centrumaxel C2.DETAILED DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION In Figs. 1-4, 1 generally denotes a starter kit according to the invention, and 2 a drill bit. The starter kit 1 comprises partly a starter rod 3 and partly a liner pipe designated in its entirety by 4. The starting rod 3 includes front and rear threads 5, 6 of which the front one always consists of a male thread. In the example, on the other hand, the rear thread 6 consists of a female thread, which is formed inside a sleeve part 7, which opens backwards. inside the starting rod runs a suitably centrally located flushing means channel 8, which in the example opens partly into a front end surface 9 and partly into the interior of the sleeve part 7. In the preferred embodiment shown, the starting rod 3 along most of its length has a cylindrical shell surface 10 which is concentric with a geometric center axis C1. The outer surface 11 of the sleeve part 7 is also cylindrical and concentric with the center axis C1. 532 ÄH The casing 4, which has a cylindrical basic shape, includes front and rear ends 12, 13 and outer and inner sides 14, 15, which are concentric with the geometric center axis C2 of the casing.

Utmärkande för uppfinningen är att foderröret 1 inbegriper en främre gavelvägg 16, i vilken är urtagna dels ett centralt hål 17, dels ett antal periferiska öppningar 18. Med gavelväggen 16 samverkar en på startstången 3 utformad medbringare 19, som i detta fall har formen av en ringformig krage utanpå startstàngens mantelyta 10. Denna medbringare är belägen bakom den främre hangängan 5 och på ett visst avstånd från denna. Av Fig. 8 framgår sålunda hur medbringarens 19 främre, ringformiga ändyta 19” är förskjuten ett avstånd A axiellt bakåt från en övergång 20 mellan hangängan 5 och en styryta 10”. Då startstången är införd i foderröret, såsom visas i Fig. 4, är foderrörsmedbringaren 19 lokaliserad bakom gavelväggen 16 för att medbrlnga foderröret 4 under borrning.Characteristic of the invention is that the casing 1 comprises a front end wall 16, in which a central hole 17 and a number of peripheral openings 18 are recessed. A carrier 19 formed on the starting rod 3 cooperates with the end wall annular collar on the outside of the outer surface of the starting rod 10. This carrier is located behind the front hanging thread 5 and at a certain distance from it. Fig. 8 thus shows how the front, annular end surface 19 "of the carrier 19 is offset a distance A axially backwards from a transition 20 between the male thread 5 and a guide surface 10". When the starting rod is inserted into the casing, as shown in Fig. 4, the casing driver 19 is located behind the end wall 16 to carry the casing 4 during drilling.

Ehuru det i och för sig är tänkbart att direkt förbinda den främre gavelväggen med ett enkelt rör (t.ex. genom svetsning), föredras, av tillverkningstekniska skäl, att sätta samman foderröret av en främre koppformad del 4a och en bakåt från denna sig sträckande rör- eller tubdel 4b av enkel natur. Av Fig. 5-7 framgår att den koppformade delen 4a, förutom den främre gavelvåggen 16, inbegriper en bakåt från denna sig sträckande rörvägg eller kjol 21 med cylindrisk form. Godstjockleken i rörväggen 21 kan med fördel överensstämma med godstjockleken i tubdelen 4b, varvid rörväggen vid sin bakre ände är utformad med en konad yta 22, som tillsammans med en motsvarande konyta på tubdelen bildar en hálkäl för ett svetsförband 22a (se Fig., 3), som permanent förenar koppdelen med tubdelen. Varje enskild periferisk öppning 18 inbegriper ett i gavelväggen 16 inskärande radiellt urtag 18a (se Fig. 6), och/eller ett i rörväggen 21 axiellt inskärande urtag 18b (se Fig. 7). Av Fig. 5 framgår vidare att gavelväggens 16 godstjocklek är större än godstjockleken i rörväggen 21. Pâ så sätt blir gavelvâggen tillräckligt hållfast för att tåla slagpäkänningar från startstångens medbringare trots det faktum att tre periferiska öppningar skär in i densamma. I det visade utförandet uppgår antalet öppningar till just tre. Detta hindrar dock ej att ett annat antal öppningar utformas i koppdelen 4a. 10 15 20 25 30 532 471 Såsom visas i Fig. 8 kan även startstången 3 tillverkas av flera olika komponenter, nämligen en främre komponent 3a i vilken hangängan 5 och kragen ingår, en mittre komponent 3b i form av en enkel stàngdel, samt en bakre komponent 3c i vilken hylsan 7 och hongångan inuti denna, ingår. Dessa tre komponenter 3a, 3b, 3c förenas permanent med varandra, företrädesvis genom friktionssvetsning.Although it is per se conceivable to directly connect the front end wall to a simple pipe (eg by welding), it is preferred, for manufacturing technical reasons, to assemble the casing of a front cup-shaped part 4a and a rear end extending therefrom. pipe or tube part 4b of simple nature. From Figs. 5-7 it can be seen that the cup-shaped part 4a, in addition to the front end wall 16, comprises a tube wall or skirt 21 with a cylindrical shape extending rearwards therefrom. The wall thickness of the pipe wall 21 can advantageously correspond to the wall thickness of the pipe section 4b, the pipe wall at its rear end being formed with a conical surface 22, which together with a corresponding cone surface on the pipe section forms a slippery surface for a welded joint 22a (see Figs. 3). , which permanently joins the cup part with the tube part. Each individual peripheral opening 18 includes a radial recess 18a cutting into the end wall 16 (see Fig. 6), and / or a recess 18b axially cutting into the pipe wall 21 (see Fig. 7). Fig. 5 further shows that the wall thickness of the end wall 16 is greater than the wall thickness of the pipe wall 21. In this way, the end wall becomes sufficiently strong to withstand impact stresses from the starter rod carrier despite the fact that three peripheral openings cut into it. In the embodiment shown, the number of openings is exactly three. However, this does not prevent another number of openings from being formed in the cup part 4a. As shown in Fig. 8, the starting rod 3 can also be manufactured from several different components, namely a front component 3a in which the male thread 5 and the collar are included, a middle component 3b in the form of a simple rod part, and a rear component 3c in which the sleeve 7 and the female passage inside it are included. These three components 3a, 3b, 3c are permanently joined together, preferably by friction welding.

Detta sker genom att ett par komponenter bringas att rotera relativt varandra med hög hastighet och förs samman axiellt, varvid materialet i åndytorna upphettas och smâlts samman under bildande av en svetsfog 23. Härvid bildas en runtomgäende svetsvulst, som sedermera avlägsnas genom spånavskiljande bearbetning, t.ex. svarvning. Denna bearbetningsoperation kan med fördel utnyttjas för att försänka grunda spår 23a (se Fig. 2 och 10) i den kompletta startstångens mantelyta 10. Fig. 8 visar även att medbringaren 19 oavsett utföringsform kan ha en axiellt främre yta eller skuldra 19' som år belägen bakom den främre hangångan 5 på ett avstånd A som överstiger en bredd ß hos medbringaren. Såsom exempel kan nämnas att avståndet A kan vara 35 mm när bredden _B_ är 20 mm, det vill säga avståndet A kan vara åtminstone 50 % större än bredden å.This is done by rotating a pair of components relative to each other at high speed and bringing them together axially, whereby the material in the breathing surfaces is heated and fused together to form a weld. ex. turning. This machining operation can be used to advantage to count shallow grooves 23a (see Figs. 2 and 10) in the outer surface 10 of the complete starting rod. Fig. 8 also shows that the carrier 19, regardless of embodiment, may have an axially front surface or shoulder 19 ' behind the front aisle 5 at a distance A exceeding a width ß of the carrier. As an example, it can be mentioned that the distance A can be 35 mm when the width _B_ is 20 mm, i.e. the distance A can be at least 50% larger than the width å.

I enlighet med ett föredraget utförande av uppfinningen utnyttjas gavelväggen 16 för att bilda ett främre eller primärt centreringsdon för startstången 3.In accordance with a preferred embodiment of the invention, the end wall 16 is used to form a front or primary centering device for the starting rod 3.

Detta låter sig förverkligas genom den enkla åtgärden att forma hålet 17 med en innerdiameter som blott föga överskrider stångens ytterdiameter utmed mantelytan 10, det vill säga vid en i huvudsak cylindrisk styryta 10' (se Fig. 8). Styrytan 10' kan alternativt vara koniskt utformad, det vill säga avsmalnande i riktning mot närmsta gänga 5. Exempelvis kan háldiametem vara ca. 1 mm större än stångdiametern, varvid bildas en 0,5 mm bred ringspalt mellan hålets insida och styrytan 10”. Här skall påpekas att den såsom medbringare 19 tjänande kragen har en ytterdiameter, som är betydligt större (t.ex. 10-20 mm) än stångens diameter i övrigt.This can be realized by the simple step of forming the hole 17 with an inner diameter which only slightly exceeds the outer diameter of the rod along the mantle surface 10, i.e. at a substantially cylindrical guide surface 10 '(see Fig. 8). The guide surface 10 'can alternatively be conically shaped, i.e. tapered in the direction of the nearest thread 5. For example, the holding diameter can be approx. 1 mm larger than the rod diameter, forming a 0.5 mm wide annular gap between the inside of the hole and the guide surface 10 ”. It should be pointed out here that the collar serving as a carrier 19 has an outer diameter which is considerably larger (eg 10-20 mm) than the diameter of the rod in general.

I och med att foderröret 4 generellt har en betydligt större diameter än stången 3 bildas mellan dessa en ringspalt 24 (se Fig. 1 och 4), genom vilken kaxbemängt spolmedel kan passera från öppningarna 18 mot foderrörets bakre, öppna ände. l det visade, föredragna utförandet är i denna ringspalt 24 anordnade två sekundära centreringsdon 25, som centrerar och styr startstången tillsammans med den främre gavelväggen 16. Såsom framgår av Fig. 9 är varje dylikt 10 15 20 25 30 532 GT? centreringsdon 25 sammansatt av två halvcirkelformiga nav- eller bàgdelar 25a, 25b från vilka radiella fingrar 26 sticker ut. I två plana kontaktytor 27 är utformade dels en tapp 28, dels ett hål 29. I praktiken kan de båda navdelarna vara identiska och förfärdigade av polyester eller annat material, vars densitet är betydligt mindre än densiteten i det material, nämligen stål, av vilket startkittets 1 övriga komponenter är tillverkade. Lämpligast uppgår densiteten I navmaterialet till högst 10 % av stålets densitet. Montering av de båda navdelarna på startstången sker genom att desamma lokaliseras i ett av spåren 23a och limmas med respektive ytor 27 i kontakt med varandra och med en tapp 28 i den ena navdelen införd i ett hål 29 i den andra navdelen. På så sätt bildas ett lätt centreringsdon, som effektivt styr startstängen relativt foderröret utan att ha någon massa som nämnvärt bidrar till energiätgàngen vid borrning. Här skall även påpekas att foderrörets 4 innerdiameter i exemplet år ca. 3 gånger större än startstångens ytterdiameter (varav följer att ringspaltens 24 radiella utsträckning är ungefär lika stor som den sistnämnda). I sitt sammansatta skick enligt Fig. 1 inbegriper centreringsdonet fyra fingrar mellan vilka avgränsas lika många passager 34 för det spolmedel, som evakueras via ringspalten 24.Since the casing 4 generally has a considerably larger diameter than the rod 3, an annular gap 24 is formed between them (see Figs. 1 and 4), through which coke-laden flushing agent can pass from the openings 18 towards the rear, open end of the casing. In the preferred embodiment shown, two secondary centering devices 25 are arranged in this annular gap 24, which center and guide the starting rod together with the front end wall 16. As can be seen from Fig. 9, each such 10 15 20 25 30 532 GT? centering device 25 composed of two semicircular hub or bow parts 25a, 25b from which radial fingers 26 protrude. In two flat contact surfaces 27 are formed partly a pin 28 and partly a hole 29. In practice the two hub parts can be identical and made of polyester or other material, the density of which is significantly less than the density of the material, namely steel, of which the starter kit 1 other components are manufactured. Most preferably, the density in the hub material amounts to a maximum of 10% of the density of the steel. Mounting of the two hub parts on the starting rod takes place by locating them in one of the grooves 23a and gluing with respective surfaces 27 in contact with each other and with a pin 28 in one hub part inserted in a hole 29 in the other hub part. In this way, a light centering device is formed, which effectively controls the starting rod relative to the casing without having any mass which significantly contributes to the energy consumption during drilling. It should also be pointed out here that the inner diameter of the casing 4 in the example is approx. 3 times larger than the outer diameter of the starting rod (from which it follows that the radial extent of the annular gap 24 is approximately equal to the latter). In its assembled condition according to Fig. 1, the centering device comprises four fingers between which an equal number of passages 34 are delimited for the rinsing agent, which is evacuated via the annular gap 24.

I Fig. 3 och 4 visas hur foderröret 4 inbegriper ett antal radiella hål 30 genom vilka betong eller annan injekteringsmassa kan pressas ut i det omgivande berget, då borrningen och installationen av foderröret avslutats.Figs. 3 and 4 show how the casing 4 comprises a number of radial holes 30 through which concrete or other grout can be pressed out into the surrounding rock, when the drilling and installation of the casing has been completed.

Till den i det beskrivna kittet 1 ingående startstången 3 kan anslutas ett borrhuvud 2 av vilket som helst önskat utförande. I och med att borrhuvudet är avsett att lämnas i det borrade hålet, och ei behöver klara mer än 10 à 20 m borrdjup, kan detsamma, i synnerhet då borrning sker i särskilt löst berg, utföras utan några dyrbara hårdmetallstift eller liknande. De enda väsentliga krav, som ställs på borrhuvudet, är sålunda att detsamma skall inbegripa främre krossorgan 31, en spolmedelskanal 32, samt passager 33 för returnering av kaxbemängt spolmedel, samtliga dessa detaljer kan vara av simpel natur. Dessutom skall naturligtvis I borrhuvudets bakre del finnas en hongånga (ej visad) för hopkoppling av borrhuvudef med startstängens hangänga 5.A drill head 2 of any desired design can be connected to the starting rod 3 included in the kit 1 described. Since the drilling head is intended to be left in the drilled hole, and does not need to be able to handle more than 10 to 20 m drilling depth, the same can be done, especially when drilling in particularly loose rock, without any expensive carbide pins or the like. The only essential requirements placed on the drill head are thus that the same should include front crushing means 31, a flushing agent channel 32, and passages 33 for returning coke-laden flushing agent, all these details can be of a simple nature. In addition, of course, in the rear part of the drill head there must be a female thread (not shown) for connecting the drill head with the male thread 5 of the starting rod.

För fullständlghets skull mä påpekas att de aktuella gängorna 5, 6 ej är avsedda att bilda stumma gängförband. Tvärtom skall gängorna kunna intermittent skruvas i och ur varandra för att på traditionellt sätt dels överföra slagrörelser till 10 15 20 25 30 532 471 borrhuvudet, dels rotera detta så att krossorganen 31 ständigt ändrar läge i förhållande till borrhålets botten. l exemplet utgörs gängorna av repgängor, men kan även utgöras av trapetsgängor eller liknande.For the sake of completeness, it should be pointed out that the threads 5, 6 in question are not intended to form dumb threaded joints. On the contrary, the threads must be able to be intermittently screwed in and out of each other in order to transmit percussion movements to the drilling head in the traditional manner, and to rotate this so that the crushing means 31 constantly change position relative to the bottom of the borehole. In the example, the threads consist of rope threads, but can also consist of trapezoidal threads or the like.

Det må även nämnas att toderröret 4 i det beskrivna startkittet kan ha en längd av ca. 3 m, medan startstången 3 är något längre.It may also be mentioned that the toder tube 4 in the described starter kit can have a length of approx. 3 m, while the starting rod 3 is slightly longer.

Uggfinningens funktion och fördelar Dä ett 10 à 20 m djupt häl skall borras och fodras, inleds bormingsoperationen med det beskrivna startkittet 1. Detta startkit görs redo för borrning genom att de sekundära centreringsdonen 25 monteras i spåren 23a på startstängen 3, varefter denna förs in helt och hållet i foderröret så att hangängan 5 lokaliseras framför gavelväggen 16 och medbringaren 19 bakom densamma. I detta skick kan borrhuvudet 2 skruvas på hangängan 5. Borrning verkställs på konventionellt sätt genom att ett topphammaraggregat (ej visat) pàför startstängen 3 kombinerade slag- och rotationsrörelser, som överförs till borrhuvudet 2. Härvid tillförs spolmedel till borrhuvudets spolmedelskanal 32 via motsvarande kanal 8 i startstàngen 3, huvudsakligen i syfte att evakuera det av borrhuvudet lossbrutna kaxet. Denna evakuering sker via dels passagerna 33 l borrhuvudet, dels öppningarna 18 i foderrörets främre ände, varefter medlet spolas ut bakåt genom ringspalten 24 mellan startstången och foderröret, varvid spolmedlet kan passera genom passagerna 34 mellan centreringsdonens 25 fingrar 26. Då startkittet når djupast möjligt in i berget avbryts operationen, varefter startstången frigörs från topphammaraggregatet, närmare bestämt genom att roteras i motsatt riktning mot den drivande rotationsriktningen. l nästa steg skarvas startstängen 3 ihop med en skarvstäng 38, som med fördel kan ingå i ett efterföljande skarvkit 1S av det slag som visas i Fig. 11 och 12. Denna skarvstång 38 kan vara av standardtyp såtillvida att densamma saknar startstångens 3 medbringare 19. Även foderröret 4S kan vara av standardtyp i så måtto att detsamma år öppet vid sina båda motsatta ändar och saknar gavelvägg. Då skarvstàngens 3S hangänga skruvats in i startstångens hongänga 6, skarvas foderröret 48 ihop med startkittets foderrör 4. Detta kan i praktiken ske antingen genom svetsning (såsom antyds medelst konytoma pà foderrörens ändar) eller via gängförband. l många praktiska applikationer föredras gängförband. 10 15 20 25 30 532 43% Den av starlstången och skarvstàngen bildade borrsträngen kopplas ånyo ihop med topphammaraggregatet, närmare bestämt genom att skarvstångens 3S hangänga 5 skruvas in i hongängan i starlstången, varefter borrningen kan fortsättas på enahanda sätt. Sedan borrhàlet erhållit önskat djup, t.ex. 15 m innefattande 3 x 5 foderrör à 3 m, avbryts operationen genom att borrsträngen i sin helhet frigörs från borrhuvudet och dras ut ur det kvarsittande, kompletta foderröret.Function and advantages of the Uggfinding When a 10 to 20 m deep heel is to be drilled and lined, the drilling operation begins with the described starting kit 1. This starting kit is prepared for drilling by mounting the secondary centering devices 25 in the grooves 23a on the starting rod 3, after which it is inserted completely. and held in the casing so that the male thread 5 is located in front of the end wall 16 and the carrier 19 behind it. In this condition, the drilling head 2 can be screwed onto the male thread 5. Drilling is carried out in a conventional manner by a top hammer assembly (not shown) on the starting rod 3 combined percussion and rotational movements, which are transmitted to the drilling head 2. in the starting rod 3, mainly for the purpose of evacuating the cuttings detached from the drill head. This evacuation takes place via the passages 33 in the drill head and the openings 18 in the front end of the casing, after which the means is flushed backwards through the annular gap 24 between the starting rod and the casing, whereby the flushing means can pass through the passages 34 between the centering fingers 25. in the rock, the operation is interrupted, after which the starting rod is released from the top hammer assembly, more specifically by being rotated in the opposite direction to the driving direction of rotation. In the next step, the starting rod 3 is spliced together with a splicing rod 38, which can advantageously be included in a subsequent splicing kit 1S of the type shown in Figs. 11 and 12. This splicing rod 38 can be of standard type in that it lacks the starter rod 3 carrier 19. The casing 4S can also be of the standard type to the extent that the same year it is open at its two opposite ends and lacks a gable wall. When the male thread of the connecting rod 3S has been screwed into the female thread 6 of the starting rod, the casing 48 is spliced together with the casing 4 of the starting putty. In many practical applications, threaded joints are preferred. 10 15 20 25 30 532 43% The drill string formed by the star rod and the splice rod is reconnected to the top hammer assembly, more precisely by screwing the hinge thread 5S 5 of the splice rod 3S into the female thread in the star rod, after which drilling can be continued in the same way. After the borehole has obtained the desired depth, e.g. 15 m comprising 3 x 5 casings of 3 m, the operation is interrupted by releasing the drill string in its entirety from the drill head and pulling it out of the remaining, complete casing.

Härefter kan såväl startstången som de efterföljande skarvstängerna återanvändas i samband med borrning av nya hål. Även oskadade sekundära centreringsdon kan återanvändas. Däremot tillåts borrhuvudet kvarbli i borrhàlets botten.After this, both the starting rod and the subsequent splicing rods can be reused in connection with drilling new holes. Undamaged secondary centering devices can also be reused. However, the drill head is allowed to remain in the bottom of the borehole.

Efter verkställd borrning kan injekteringsmassa pressas in i det kvarvarande foderröret och fördelas ut i berget via dettas radiella hål 30.After drilling, grouting mass can be pressed into the remaining casing and distributed into the rock via its radial holes 30.

En fördel med startkittet enligt uppfinningen är att såväl dess startstàng som dess foderrör är konstruktivt enkla och därför billiga att tillverka. Medelst ett fåtal svetsoperationer och ett begränsat antal spånavskiljande bearbetningsoperationer, såsom svarvning och borrning, kan såväl foderröret som startstången serietillverkas till låga kostnader. Ej heller de sekundära centreringsdon, som med fördel kompletterar den främre gavelväggens styrande och centrerande funktion, kräver nämnvärda kostnader. Genom att kombinera en enkel krage på startstången med en främre gavelvägg i foderröret erhålls en mycket tillförlitlig, för att inte säga idiotsäker, axiell medbringarfunktion för foderröret, dvs. foderröret dras in i borrhàlet utan att några komplicerande kopplingsmedel krävs mellan foderröret och borrkronan.An advantage of the starter kit according to the invention is that both its starter rod and its casing are constructively simple and therefore inexpensive to manufacture. By means of a few welding operations and a limited number of chip-separating machining operations, such as turning and drilling, both the casing and the starting rod can be mass-produced at low cost. Nor do the secondary centering devices, which advantageously complement the guiding and centering function of the front end wall, require significant costs. By combining a simple collar on the starting rod with a front end wall in the casing, a very reliable, not to say foolproof, axial carrier function for the casing is obtained, ie. the casing is drawn into the borehole without the need for any complicated coupling means between the casing and the drill bit.

Sålunda kopplas startstângen ihop med borrkronan enbart via till exempel ett enkelt gângförband, som är axiellt helt åtskilt från det bakomvarande foderröret. Dessutom överförs topphammaraggregatets slag via startstången direkt till borrkronan, varför foderröret icke utsätts för några hårda påkänningar, som skulle kräva extra starka detaljer i detsamma. Medelst de enkelt àstadkomna perlferiöppningarna i foderrörets främre del, säkerställs vidare en tillförlitlig och effektivt verkande evakuering av såväl små som stora borrkax.Thus, the starting rod is connected to the drill bit only via, for example, a simple gangway, which is axially completely separated from the rear casing. In addition, the stroke of the top hammer unit is transmitted via the starting rod directly to the drill bit, so that the casing is not subjected to any hard stresses, which would require extra strong details in the same. By means of the easily provided bead holiday openings in the front part of the casing, a reliable and efficient evacuation of both small and large drill cuttings is further ensured.

Tänkbara modifikationer av uppfinningen Uppfinningen är ej begränsad enbart till det ovan beskrivna och på ritningarna visade utförandet. Sålunda kan istället för just en hongänga vid 10 533 4?'| 10 startstångens bakre ände användas en hangänga, som kan skruvas fast i en kopplíngshylsa, vilken i sin tur kopplas till den bakomvarande skarvstàngen. Istället för just cirkulär tvärsnittsform kan startstången även ha en polygonal, t.ex. hexagonal tvärsnittsform. Vidare behöver den främre gavelväggen på foderröret ej nödvändigtvis utnyttjas såsom centreringsdon. Ej heller behöver startkittet inbegripa mer än ett sekundärt centreringsdon därest gavelväggen utnyttjas såsom ett primärt centreringsdon. Ävenledes kan startstångens medbringare förverkligas pà annat sätt än i form av en med stången i övrigt integrerad krage. Medbringaren kan sålunda även utgöras av en separat tillverkad och på startstángen monterad ring. Alternativt kan medbringaren bildas av ett flertal utmed startstångens mantelyta fördelade utsprång eller knastar.Conceivable modifications of the invention The invention is not limited only to the embodiment described above and shown in the drawings. Thus, instead of just a female thread at 10 533 4? '| At the rear end of the starting rod, a male thread is used, which can be screwed into a coupling sleeve, which in turn is connected to the rear connecting rod. Instead of just a circular cross-sectional shape, the starting rod can also have a polygonal, e.g. hexagonal cross-sectional shape. Furthermore, the front end wall of the casing does not necessarily have to be used as a centering device. Nor does the starter kit need to include more than one secondary centering device where the end wall is used as a primary centering device. Also, the carrier of the starting rod can be realized in another way than in the form of a collar otherwise integrated with the rod. The carrier can thus also consist of a separately manufactured ring mounted on the starting rod. Alternatively, the carrier can be formed by a plurality of projections or cams distributed along the mantle surface of the starting rod.

Claims

10 15 20 25 532 47? 11 PATENT REQUIREMENTS

Starting kit for drilling equipment for striking rock drilling, comprising on the one hand a starting rod (3) provided with an internal flushing means channel (8) with front and rear threads (5, 6), at least the front of which consists of a male thread (5), and which has the task of enabling the starting rod to be connected to both a drill bit and a splicing rod, and a cylindrical casing (4) enclosing the starting rod, the inner diameter of which is larger than the outer diameter of the rod to create an annular gap (24) through which cuttings can be evacuated. in that the toder tube (1) includes a front end wall (16), which partly comprises a central heel (17) through which a front part of the starting rod (3) provided with a carrier (19) extends and has its carrier (19 ) located behind the end wall (16), and a number of peripheral openings (18) for allowing cuttings loaded with flushing agent to pass into the annular gap (24).

Starting kit according to claim 1, characterized in that the end wall (16) is arranged to serve as a first centering device for the starting rod (3), more precisely in that the hole (17) is circular and has an inner diameter which is only slightly larger than the outer diameter of the starting rod.

Starter kit according to Claim 1 or 2, characterized in that one or more secondary centering devices (25) are arranged behind the end wall (16) and at a distance therefrom, which individually comprise passages (34) for the rinsing means.

Starter kit according to claim 3, characterized in that the secondary centering device (25) is releasably mounted on and follows the starter rod (3), and comprises two semicircular hub parts (25a, 25b) from which radial fingers (26) protrude, which point towards the inside of the casing (4) and between which flushing agents can pass.

Starter kit according to Claim 4, characterized in that the secondary centering device (25) is made of a material with a density which does not exceed 10% of the density of the material of which the starter rod (3) and the casing (4) are made. . 10 15 20 25 30 532 471 12

Starter kit according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier (19) consists of an annular collar which projects from the outer surface (10) of the starter rod (3).

Starter kit according to one of the preceding claims, characterized in that the starter rod (3) is composed of three permanently interconnected components (Sa, Sb, 3c), namely a front component (3a) in which both the front male thread (5) the carrier (19) is included, a middle rod component (3b), and a rear component (3c) l in which the rear thread (6) is included.

Starter kit according to one of the preceding claims, characterized in that the rear thread of the starter rod consists of a female thread (6) inside a sleeve part (7), the outer diameter of which is larger than the outer diameter of the starter rod (3).

Starter kit according to claim 7, characterized in that in the area of a joint (23) between two rod components, an annular groove (23a) is recessed in the casing surface (10) of the starter rod for receiving a secondary centering device (25).

Starter kit according to one of the preceding claims, characterized in that the individual peripheral opening (18) in the end wall (16) of the casing tube comprises both a recess (18a) radially incessive in the end wall and a recess (18b) axially notch in the tube wall.

Starter kit according to one of the preceding claims, characterized in that the end wall (16) of the casing (4) has a wall thickness which is greater than the wall thickness of the pipe wall behind.

Starter kit according to one of the preceding claims, characterized in that the liner tube (4) is composed of a front, cup-shaped part (4a) in which the end wall (16) and a tube wall (21) extending backwards therefrom are included, and a tube part (4b), which is longer than the cup-shaped part (4a) and permanently connected to it via a welded joint (22a).

Lining tubes for striking rock drilling equipment, including front and rear ends (12, 13) and cylindrical outer and inner sides (14, 15), which are concentric with a geometric center axis (C2), characterized in that the front end ( 12) comprises a gable wall (16) in which are recessed a central hole (17), 532 MW 13 and a number of peripheral openings (18), each of which includes a recess (18a) radially cutting into the gable wall and / or an axially cut-in recess (18b) in the pipe wall.

Lining pipe according to Claim 13, characterized in that the wall thickness of the end wall (16) is greater than the wall thickness of the pipe wall.

Lining pipe according to Claim 13 or 14, characterized in that it is composed of a front, cup-shaped part (4a) in which the end wall (16) and a pipe wall (21) extending rearwards therefrom are included, and a tube part (4b) ), which is longer than the cup part and permanently connected to it via a welded joint (22a).

Starting rod for drilling equipment for striking rock drilling, comprising front and rear threads (5, 6) of which at least the front is constituted by a male thread (5), and an internal flushing channel (8) extending between the front and rear ends of the rod, characterized in that it comprises a casing carrier (19), which is located behind the front male thread (5) and at a distance (A) therefrom.

Starting rod according to Claim 16, characterized in that the carrier (19) consists of an annular collar on the outer surface (10) of the starting rod.

Starting rod according to Claim 16 or 17, characterized in that a circumferential groove (23a) is recessed in the jacket surface (10) for receiving a centering device.

Starting rod according to one of Claims 16 to 18, characterized in that it is composed of three permanently interconnected sub-components (3a, 3b, 3c), namely a front component (3a) in which both the front male thread (5) and the carrier (19) is included, a middle rod component (3b), and a rear component (So) in which the rear thread (6) is included.

Starting rod according to one of Claims 16 to 19, characterized in that the rear thread consists of a female thread (6) inside a sleeve part (7), the outer diameter of which is larger than the outer diameter of the starting rod in general.

Starting rod according to Claims 19 and 20, characterized in that the groove (23a) encloses a joint (23) between two individual sub-components. 532 ÅTI 14

Starting rod according to Claim 16, characterized in that the distance (A) is not less than 10 mm.

Starting rod according to Claim 16, characterized in that a guide surface (10 ') is arranged between the carrier (19) and the thread (5), the guide surface being substantially cylindrical or conically shaped.