FI111563B

FI111563B - Ohjauslaite porausreiän poraamiseksi

Info

Publication number: FI111563B
Application number: FI962679A
Authority: FI
Inventors: Lars Liw
Original assignee: Lars Liw
Priority date: 1993-12-29
Filing date: 1996-06-28
Publication date: 2003-08-15
Also published as: SE9304322L; ES2130581T3; AU1393595A; CA2179893A1; AU679827B2; NO962744L; EP0737268A1; FI962679A0; EP0737268B1; SE508950C2; US5758732A; NO962744D0; WO1995018287A1; NO305713B1; SE9304322D0; CA2179893C; FI962679A

Description

111563

Ohjauslaite porausreiän poraamiseksi - Styranordning för borming av ett borrhäl 5 Porattaessa reikiä esimerkiksi timanttiporalla on vaatimuksena yhä useammin se, että poraa täytyy pystyä ohjaamaan tiettyyn suuntaan. Timanttiporalla porattu reikä voi olla suhteellisen pitkä, jopa yli 500 metriä syvyydeltään. On vaikea olla selvillä poran tarkasta sijainnista ja siitä, mitä koko ajan tapahtuu. Ongelma piilee porausreiän annostuksessa.

10

On toivottavaa, että poraus voi jatkua yksivaiheisesti kunnes alin porausputki, toisin sanoen putki, johon timanttipora on kiinnitetty, on täyttynyt soijasta muodostuvasta kairaussydämestä ja täytyy nostaa reiästä ja tyhjentää. Tunnetuissa pora-laitteissa on tällaiset poraustoimenpiteet täytynyt suorittaa useissa eri vaiheissa 15 samalla kun on siirretty asteittain niinkutsuttua porausreiän pakkainta, joka on sovitettu porausputken alaosan ympärille ja toimii ohjaavana elimenä. Yhtä tällaista laitetta kuvataan julkaisussa WO 90/00666. Itse porausreikää käytetään tässä tapauksessa lukitusvälineenä. Porausreiän pakkain on puristunut vasten porausreiän seinämää johtuen ylipaineesta, jota porausneste synnyttää jokaisen poraus-20 välin aikana. Pora pystyy tunkeutumaan ainoastaan suhteellisen lyhyen matkaa eteenpäin, toisin sanoen noin 15 cm, ennenkuin poraus täytyy keskeyttää, mistä seuraa, että paine laskee ja vähentää pakkaajaan kohdistuvaa jännitystä täten mahdollistaen sen, että keskielementti pääsee liikkumaan alaspäin, jonka jälkeen voidaan edetä uuden porausvälin verran, ja niin edelleen. Näin ollen täytyy tehdä 25 useita tällaisia porausvälejä, ennen kuin kairaussydän on täyttynyt ja täytyy nostaa ylös ja tyhjentää.

SE-8005248-3:ssa on kuvattu porausputki, jossa on itsekeskittyvä stabilointiväline. Stabilointiväline käsittää lieriömäisen hoikin, joka on varustettu vaimennuselimistä 30 muodostuvilla renkailla, jotka työntyvät porausreiän seinää vasten estäen hoikkia pyörimästä. Vaimennuselimillä on pyöristetty ulkopinta, jonka avulla ne mukautuvat reiän kaarevuuteen, ja ne ovat rakenteeltaan pehmeitä estäen näin vääntömo-mentin häviön, joka johtuu vaimennuselimien synnyttämästä jarrutuksesta. Lisäksi vaimennuselimiä on stabilointivälineen koko pituudella. On kuitenkin mahdollista 35 käyttää kahta stabilointivälinettä. Ongelmana näiden stabilointivälineiden käytössä on se, että ne eivät pysy vakaina reiässä johtuen siitä, että reikä on pyöreä. Vaikka vaimennuselimet voidaan varustaa kovametallisilla nastoilla tai timanttinastoilla, * 2 111563 eivät nämä nastat ulkone pinnasta ulospäin ja vaimennuselimet on varustettu niillä ainoastaan sen takia, että ne suojaavat vaimennuselimiä kulumista vastaan.

Yksi keksinnön tavoitteista on tarjota ohjauslaite, jonka avulla poraus voidaan 5 suorittaa jatkuvana, niin että pora pysyy suorassa porausreiässä, jolloin kallioon porattu reikä muodostaa ohjausholkin, kunnes kairaussydän on täyttynyt ja täytyy nostaa ylös. Tällaisen kairaussydämen täytyy olla pituudeltaan yli 3 metriä. Hoikkia täytyy pystyä liikuttamaan akselin suuntaisesti ja sen pyöriminen täytyy pystyä estämään, ja lisäksi se täytyy pitää linjassa porausreikään nähden.

10

Keksinnön eräs toinen tavoite on tarjota ohjauslaite, jonka avulla kairaussydän voidaan nostaa ylös ja tyhjentää ilman että työkalua, toisin sanoen ohjauslaitetta, tarvitsisi nostaa ylös. Tällä vältytään siltä, että pitäisi suorittaa uusi kohdistustoi-menpide, kun porausta jatketaan.

15

Keksinnön edellä mainitut tavoitteet saavutetaan ohjauslaitteella, jolle tunnusomaisia piirteitä on kuvattu patenttivaatimuksessa 1. Keksinnölle asetettuihin ta-voitteihin pääsykeinoja ja muita tunnusmerkkejä on kuvattu muissa patenttivaatimuksissa.

20

Esillä olevan keksinnön mukaan käyttää ohjausholkki porausreikää itsessään oh-jaussylinterinä. Ohjausholkki toimii yhdistettynä ohjaus-ja kiinnityslaitteena.

Keksintöä kuvataan seuraavassa yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheisiin piirus-25 tuksiin, joissa:

Kuvio 1 esittää näkymää timanttiporan porausputken alapäästä ja siihen liitetystä ohjauslaitteesta; 30 Kuvio 2 on perspektiivinäkymä ohjauslaitteen keksinnöllisestä suoritusmuodosta paljon suuremmassa mittakaavassa kuin kuviossa 1;

Kuvio 3 esittää pitkittäissuuntaista läpileikkauskuvaa kuviossa 2 esitetystä laitteesta, tämän laitteen pidäkkeiden ollessa eri muotoisia ja niissä ollen ulospäin 35 työntyviä elementtejä; ja 3 111563

Kuvio 4 on perspektiivinen osittaisnäkymä, osittain leikattuna, keksinnöllisestä ohjausholkista, jossa on mainitunlaisia erimuotoisia pidäkkeitä sisältäen kuviossa 3 kuvatun kaltaisia ulospäin työntyviä elementtejä.

5 Kuviossa 1 on esitetty porausputki 2, joka sijaitsee maanpinnan tasolta alkunsa saavassa porausreiässä 1. Porausputken 2 toisessa päässä on ensin ohjausväline 3, joka havaitsee ulomman putken 5 pyörimisposition, joka on sijoitetettu alemmas porausreikään ja jonka keskellä on epäkesko 4, joka pakottaa ulomman putken 5 ulos kohti porausreiän seinää, tällä tavoin aikaansaaden suuntimisvirheen, joka 10 johtaa ulomman putken 5 sen osan suunnanvaihtoon, jonka ulompaan päähän on sovitettu poranterä. Jos suunnanvaihto ei ole tarpeen, ei epäkeskoa tarvita. Laitteisto viedään kokonaisuudessaan porausreiän sisään samalla kun se kiinnitetään varoketapilla (ei esitetty) siltä varalta, että porausreiän suuntaa pitäisi jostain syystä muuttaa. Kuviossa on liioiteltu epäkeskon 4 kokoa. On merkille pantavaa, 15 että ohjausväline 3 tai epäkesko 4 eivät muodosta mitään osaa itse keksinnöstä ja tämän johdosta niihin ei tässä puututa sen tarkemmin. Sopivaa suoritusmuotoa ohjausvälineestä 3, jonka avulla epäkesko 4 saatetaan porausreiässä oikeaan pyö-rintäpositioon ennen porauksen aloittamista, on kuvattu ruotsalaisessa patentissa 8503553-3.

20

Kuvioissa 2, 3 ja 4 on esitetty kaksi ohjauslaitteita kuvaavaa suoritusmuotoa, näiden suoritusmuotojen ollen samankaltaisia toisiinsa nähden lukuunottamatta tukiyksikköjen 15 erityistä muotoa kuviossa 2 ja tukiyksikköjen 16 erityistä muotoa kuvioissa 3 ja 4. Tämän johdosta on vastaaviin osiin viitattu samoin viitenumeroin 25 kaikissa kuvioissa ja kuvioita selostetaan myös siinä suhteessa, missä ne erityisesti poikkeavat toisistaan.

Jotta ulompi putki 5 ei pyörisi sisemmän porausputken pyöriessä, tarvitaan ohjauslaitetta 7 estämään sen pyöriminen. Porausvälineistön pitää myös kyetä jatkuvaan 30 taipumiseen ja liikkumaan reikää myötäillen sitä pitkin alaspäin, silloin kun on ollut tarpeen kaartaa tai taivuttaa reikää suunnanvaihtovälineistön avulla. Ohjauslaite 7 toimii tukielimenä pyörivälle porausputkelle, kun poraus on käynnissä, poraus-nopeuden ollessa 1000-1500 kierrosta minuutissa. Ohjauslaitetta 7 estetään pyörimästä porauksen aikana.

Keksinnön mukaisesti tulee ohjauslaitteen kyetä seuraamaan porausputkea alaspäin porauksen aikana, kunnes ulommassa putkessa 5 oleva porausputki on täyttynyt porausjauheesta, jolloin putki täytyy nostaa ylös ja tyhjentää. Tällöin saavute- 35 4 111563 taan se etu, että ohjauslaite jätetään paikalleen porausreikään. Suoritusmuotoa tämän aikaansaamiseksi kuvataan seuraavassa tarkemmin. Porausputken sen osan pituus, joka kulkee ulommassa putkessa 5, on noin 3 metriä tai enemmän.

5 Kuten kuvioista 2, 3 ja 4 on nähtävissä, kannattaa ohjauslaitteen 7 yläpää ohjaus-hoikkia 8, joka pysyy hydraulisesti tukevasti vasten porausreiän seinää kitkan avulla. Porausputkea painetaan alaspäin suhteellisen suurella voimalla porauksen aikana.

10 Ohjausholkki 8 on varustettu tukiyksiköillä 15 kuviossa 2 kuvatussa suoritusmuodossa ja tukiyksiköillä 16 kuvioissa 3 ja 4 kuvatuissa suoritusmuodoissa, ja sitä on tarkoitus tukeutua vasten porausreikää kitkan avulla, joka on tarpeeksi alhainen siinä suhteessa, että se voidaan voittaa akselinsuunnassa, kun porausputkea painetaan alaspäin porauksen aikana, mutta riittävän korkea siinä suhteessa, että po-15 rausputki pyöriessään ei pääse pyörittämään hoikkia.

Poran terään 4 täytyy syöttää porausnestettä, kuten vettä, vedenpaineen ollessa noin 40 baaria. Porausneste johdetaan maanpinnan tasolta porausputken keskeltä koko sen pituudelta. Porausputken siinä osassa 9, joka sijaitsee ohjausholkissa 8, 20 on vähintään yksi poikittaisreikä 10, joka saa alkunsa porausputken ontosta keskiosasta ja ulottuu sen ulkopinnalle. Osaa 9 ympäröi elastisesta, tiiviistä materiaalista, kuten kumista, valmistettu sukka 11. Sukan 11 ja hoikin 8 välinen rako 12 tiivistetään molemmista päistä vastaavilla tiivisteillä 13 ja 14.

25 Esillä olevan keksinnön mukaisen ohjausholkin 8 seinä on varustettu pitkin koko pituuttaan pidäkkeillä 15 kuviossa 2 ja pidäkkeillä 16 kuvioissa 3 ja 4, jotka toimivat tukilaitteina ja sijaitsevat hoikin ympärillä olevassa renkaassa. Näitä tukilait-teita voidaan liikuttaa säteen suuntaisesti johtuen siitä, että ne on sijoitettu hoikin seinään niitä varten sovitettuihin reikiin. Kuvioissa 1 ja 2 esitetty suoritusmuoto 30 sisältää neljä pidäkerengasta, vaikka niiden lukumäärä voi olla enemmän kuin neljä tai vähemmän kuin neljä. Neljä rengasta on kuitenkin käytännössä osoittautunut toimivan hyvin. Hoikissa täytyy kuitenkin olla vähintään kaksi pidäkerengasta. Pidäkkeet 15 ja 16 upotetaan normaalilla tavalla hoikin seinään, ja ne on varustettu sisäpuoleltaan lukituskappaleella 17, jonka avulla voidaan varmistaa se, 35 että pidäkkeet pysyvät paikallaan hoikissa, mutta jotka mahdollistavat sen, että pidäkkeet pääsevät liikkumaan, niin että osa mainituista pidäkkeistä ulkonee hoikin seinän 8 yli.

5 111563

Jokainen pidäke 15 tai 16 on varustettu välineillä, jotka kytkeytyvät porausreiän seinään. Kuvion 2 suoritusmuodossa tämä väline on ulospäin työntyvän piikin tai käijen 19 muodossa, joka voi olla muodoltaan prismamainen ja joka on valmistettu kovasta ja kestävästä materiaalista. Kuvioiden 3 ja 4 suoritusmuodossa mainitut 5 välineet ovat muodoltaan ulosopäin työntyvien särmien 20 muotoisia. On olennaista, että piikit tai särmät kaikissa akselin suuntaisesti toisiinsa nähden linjassa olevissa pidäkkeissä ovat myös linjassa toisiinsa nähden. Tällä tavoin ainoastaan pidäkkeen keskipisteestä erillään oleva piikki tai piikit tai sen särmä kytkeytyvät porausreiän seinään poran liikkuessa alaspäin. Muissa olkapäissä olevat piikit tai 10 särmä seuraavat perässä jo olemassa olevissa urissa. Keksinnölle suoritetut testit ovat osoittaneet, että piikit tai särmät muodostavat porausreikään suhteellisen syviä, pituussuuntaan ulottuvia uria. Kitkavoima, joka syntyy kun pidäkkeet ja piikit ovat yhteydessä porausreiän seinämään, on tehty matalaksi, jotta se pystyttäisiin voittamaan akselin suuntaisella paineella, joka vaikuttaa porausputkiin, 15 mutta myös riittävän korkeaksi, jotta porausputki 9 ei pääsisi pyörittämään hoikkia 8. Kaikissa pidäkkeissä olevat piikit tai särmät vaikuttavat tätä pyörimisliikettä vastaan. Kun käytetään piikkejä, kuten kuvion 2 suoritusmuodossa, voi olla edullista, että näitä piikkejä ei aseteta yhteen ja samaan kehällä kulkevaan pidäkeren-kaaseen samassa pidäkerenkaassa.

20

Luonnollisesti voidaan myös ajatella muita keinoja toivotun kitkavoiman aikaansaamiseksi hoikin ja porausreiän välillä. Voidaan esimerkiksi asettaa useita särmiä rinnakkain toisiinsa nähden. Testit ovat osoittaneet, että käytännössä paras suoritusmuoto on sellainen, jossa pituussuuntaan ulottuva ja ulospäin työntyvä särmä 25 20 ulottuu jokaisessa pidäkkeessä 16 käytännöllisesti katsoen pitkin pidäkkeen koko pituutta, jollaista suoritusmuotoa esittää kuvion 4 esittämä suurennettu osit-- : taisnäkymä hoikista ja pidäkkeistä. Tämä särmä 20 voidaan hioa ja teroittaa, kun pora ja holkki on tuotu maanpinnan yläpuolelle. Särmillä on suurempi kulumisvas-tus kuin kuvion 2 piikeillä 19. Lisäksi särmät antavat suuremman varmuuden siitä, 30 että holkki 8 ei pyöri porausreiässä, koska särmistä kohdistuu pidätevoimaa pitkin niiden koko pituutta johtuen siitä, että ne sijoittuvat porausreiän seinässä pituussuuntaan kulkeviin, särmien aikaansaamiin uriin. Särmien ei myöskään tarvitse olla täysin teräviä, vaan ne voivat olla poikkileikkaukseltaan hieman pyöristettyjä tai ne voivat olla muodoltaan vinosti leikattuja kolmikulmioita. Vaikka särmät 35 pyöristyvät laitetta käytettäessä, niiden on kuitenkin havaittu tarjoavan hyvän tarttumis-ja ohjausfunktion.

« 6 111563

Kuviossa 4 on esitetty, miten pidäkkeet voivat olla täysin litteitä, jolloin niiden pituussuuntaan ulottuvat särmät työntyvät myös ulos vasten porausreiän seinää ja muodostavat vastapainevälineen hoikin pyörimistä vastaan. Tämän tyyppisen särmän omaava pidäke on esitetty kuviossa 1.

5 Näitä eri tyyppisiä ulospäin työntyviä elementtejä voidaan käyttää toisiinsa yhdistettyinä, esimerkiksi niin, että alimman pidäkerenkaan jokaisessa pidäkkeessä on useampi prisma, esimerkiksi timanttiprisma, jotka on järjestetty peräkkäin riviin uran leikkaamiseksi, ja jokainen pidäke seuraavissa pidäkerenkaissa voi olla varus-10 tettu pitkänomaisilla särmillä (ei esitetty).

Kun poraus on määrä alkaa, nostetaan porausnesteen painetta pidäkkeiden 15 tai vastaavasti pidäkkeiden 16 puristamiseksi vasten porausreiän seinää, jolloin osa tästä porausnesteestä kulkee ulos reiän 10 kautta ja puristaa sukkaa 11 ulospäin 15 vasten hoikin 8 sisäseinää. Tiivisteet 13 ja 14 (ks. kuvio 3) toimivat niin, että ne estävät nesteen ulosruiskuamisen akselin suunnassa ylöspäin ja alaspäin. Ohjaus-holkki 8 pysyy näin vasten porausreiän seinää suorassa linjassa tähän reikään nähden, mutta samalla niin, että ohjausholkkki 8 pystyy liikkumaan alaspäin pitkin reikää porauksen aikana. On myös mahdollista puristaa pidäkkeitä 15 tai pidäk-20 keitä 16 ulospäin vasten porausreiän seinää porauksen aikana jonkin sopivan laitteen avulla, joka on jokin muu kuin edellä kuvattu sukka. Olennainen kriteeri, mitä tulee keksinnölliseen ajatukseen on, että pidäkkeet ja niiden ulospäin työntyvät elementit puristuvat ulospäin.

25 Se osa porausputkea 21, joka jatkuu ohjausvälineestä 2, on varustettu tiukasti paikallaan pysyvällä laakerilla 22, jonka läpimitta on suurempi kuin osan 21 läpimitta. Laakerissa 22 on kartiomainen etureuna ja se sopii ohjausholkin 8 taka-päässä olevaan kartiomaiseen aukkoon ja pystyy tällöin työntämään ohjausholkkia eteenpäin ja alaspäin porauksen aikana. Tästä on merkittävää etua, koska porausta 30 voidaan jatkaa yhdessä ainoassa vaiheessa, kunnes porausputken hoikissa 5 pyörivä pohjimmainen, keskipisteestä erillään oleva osa on täyttynyt porausjauheesta tai lastuista ja täytyy tämän johdosta nostaa ylös ja tyhjentää.

Tunnetuissa poralaitteissa on poraus täytynyt suorittaa useassa eri vaiheessa, lait-35 teen liikkuessa portaittaisesti ja toimien samalla ohjausholkkina. Keksinnöllisen laitteen ohjausholkki käyttää porausreikää itsessään ohjaavana sylinterinä. Alimpien piikkien tai pidäkkeiden särmien porausreiän seinämään leikkaamat urat muodostavat erittäin tehokkaan ohjausuran hoikin 8 saattamiseksi suoraan linjaan. Ai- 7 111563 kaisemmin tunnetuissa laitteissa on porausreikää käytetty lukitusvälineenä. Esillä olevalle keksinnölle on olennaista se, että poraus voidaan suorittaa jatkuvana toimenpiteenä itse porauksen aikana, kuten myös useissa eri vaiheissa, jolloin sydän tyhjennetään, ilman että ulointa osaa tarvitsisi nostaa ylös, joka uloin osa sisältää 5 ohjauslaitteen 7 ja uloimman putken 5, ja että porauksen aikana ohjauslaite ohjaa toimien hoikkina kalliossa. Ohjausholkki 8 toimii yhdistelmävälineenä porausput-' ken ohjaamiseksi ja ulomman laitteen pitämiseksi tiukasti porausreiässä, kun si sempää porausputkea nostetaan ylös ja tyhjennetään.

10 Ohjausholkin 8 alapää sisältää edullisesti ulomman putkenosan 23 yläpään, joka on kiinnitetty, kuten esimerkiksi ruuvattu, ohjausholkkiin 8, ja jonka läpi myös sisempi porausputki kulkee. Putkiosan 23 ympärille on sijoitettu painejousi 24. Painejousen 23 yläpää on kiinnitetty rengasmaiseen kiristysvanteeseen 25, joka on kiinnitetty putkeen 23. Jousen 24 alapää on kiinnitetty rengasmaiseen laajennus-15 hoikkiin 26, joka ainakin silloin kun koko välineistöä lasketaan alas porausreikään voidaan kiinnittää putkiosaan 23 jonkinlaisella jousilukkovälineellä, esimerkiksi kuulasulkuvälineellä 27, porausputken sen osan, jonka ympäri salpajousi 24 ja laajennusholkki 26 on sijoitettu, ja laajennusholkin väliin. Jousilukkoväline voidaan avata sen jälkeen kun sisempää porausputkea on liikutettu akselin suuntai-20 sesti ja samalla kun porausputkea painetaan vasten porausreiän pohjaa toivottuun porauspositioon. Se osa 28 porausputkesta, joka on putkessa 23, on halkaisijaltaan hieman pienempi kuin muu porausputki 9. Ennen kuin koko porausputki ja sitä ympäröivä ohjauslaite viedään alas porausreikään, jännitetään painejousi 24 niin, että se pitää laajennusholkkia 26 ylöspäin vasten jousta 24.

25

Porausputkea ja sen ohjauslaitetta kierretään tai pyöritetään niin, että ulompaan . . putkeen 5 kohdistuvaan epäkeskiseen voimaan saadaan oikea särmäinen kaltevuus, jolloin porausreikään saadaan toivottu kaarevuus, jonka ohjausinstrumentti 3 ilmaisee. Poraus voi sitten alkaa. Kuulasulku vapautuu, kun porausputkea painetaan 30 vasten porausreiän pohjaa täten mahdollistaen sen, että painejousi vapautuu ja laajennusholkki 26 liikkuu alaspäin pitkin putkea 23, jonka ympärille jousi 24 on sovitettu.

Putkessa 23 on muuta putkea halkaisijaltaan suurempi osa 30, joka on sijoitettu 35 lyhyen välimatkan päähän laajennusholkista 26. Osassa 30 on useita salpaus- ja ohjauskaistaleita 31, jotka on sijoitettu mainitun osan ympärillä olevaan renkaaseen. Jokaisessa kaistaleessa 31 on pää 32, josta se on kiinnitetty putkiosaan 30, ja - - siinä on myös joustava, pitkänomainen sormimainen osa 39, joka kulkee laajen- 111563 g nusholkissa 26 olevassa urassa. Sormimaisessa osassa 32 on lista 33, joka on 34 laajennusholkin 26 ja putkiosan 30 välisessä urassa. Laajennusholkkia 26 voidaan liikuttaa sen akselin suuntaisesti. Kun painejousen 24 jännitys vapautuu, liikkuu laajennusholkki 26 vasten putkiosaa 30 ja sormimaiset osat 32 nousevat ulospäin 5 johtuen siitä, että niiden listat 33 nousevat urasta 34 ulospäin. Tällöin sormet puristuvat vasten porausreiän seinämää. Tarkoituksena tällä laitteistolla, joka käsittää laajennusholkin 26 ja putkiosan 30, on pitää ohjauslaite 7 porausreiässä, kun po-raussydäntä nostetaan tyhjennettävästä reiästä. Jokaisen kaistaleen 31 sormimainen osa 32 kiinnittyy tiukasti vasten porausreiän seinämää ja vastustaa ylöspäin 10 suuntautuvaa liikettä. Myöskin vedenpaine on olematon, kun porausputkea nostetaan ylös tyhjennettäväksi, mistä johtuen porausputkea voidaan helposti liikuttaa ohjausholkin 8 läpi. Toisaalta taas, kun porausputki liikkuu alaspäin porausreiässä, liukuvat sormimaiset osat 32 pitkin porausreiän seinämää.

15 Lähellä porausputken alapäätä 30 on muhvi. Tällöin porausputken keskireikään tai onttoon osaan tulee kokoonpuristin 34. Tämä kokoonpuristin 34 toimii niin, että se nostaa vedenpainetta porausputken sisällä, ja se sovitetaan niin, että neste, joka virtaa ulos hoikissa 8 olevan porausputken osassa 9 olevan reiän 10 kautta on riittävästi paineistettu sukan 11 laajentamiseksi, joka puolestaan painaa ohjauskaista-20 leita 15 tai 16 vastaavasti vasten porausreiän seinämää. Kokoonpuristin 24 on vaihdettavissa ja voidaan sovittaa eri paineolosuhteisiin. Se osa porausputkea, joka on kokoonpuristimen alavirrassa, on varustettu yläosastaan useilla säteen suuntaisilla aukoilla 35, joiden läpi porausneste pääsee poistumaan ja virtaamaan alaspäin poranterään porausputken ulkopuolelle. Porausputkeen on sijoitettu tulppa 37 25 siihen osaan, joka sijaitsee aukkoihin 35 nähden alavirtaan, jotta porausneste ei pääsisi virtaamaan putken tähän osaan. Porausputken sen osan keskeinen onkalo . ' tai ontelo, joka sijaitsee aukkojen 35 alapuolella, täyttyy porausjauheesta porauk sen aikana. Jotta nesteen virtaus ylöspäin ohjauslaitteen 7 ja mainitussa laitteessa pyörivän porausputken välissä saataisiin estettyä, on rakenteen 34 tähän osaan 30 järjestetty pyöriviä tiivisteitä 36. Porausreiässä olevan nesteen paine kasvaa merkittävästi, kun poraussydän on noussut yli aukon 35 tason, joilloin paineen kasvu havaitaan maanpinnan tasolla, ja se on merkki siitä, että poraussydän täytyy tyhjentää.

35 On selvää, että esillä olevaa keksintöä voidaan muunnella monin eri tavoin keksinnön suojapiirin puitteissa, jota kuvaavat seuraavat patenttivaatimukset.

« c

Claims

9 111563

1. Kallioporakoneen ohjauslaite, joka käsittää porausputken (9) ympärille asetetun holkkikokoonpanon (8), joka porausputki (9) pyörii porauksen aikana ja jonka läpi johdetaan porausnestettä paineen alaisena porausvälien aikana, jolloin 5 holkkirakenne käsittää useita tukiyksiköltä, jotka voivat työntyä ulospäin kosketuksiin porausreiän seinämien kanssa ja jotka sijaitsevat holkkirakenteen ympä- < rillä, jolloin tukiyksiköt on porausvälin aikana tarkoitus saada liikkumaan porausreiän seinämää vasten, jotta holkkirakennetta saataisiin luotettavasti estettyä pyörimästä porauksen aikana, ja jolloin tukiyksiköt (15; 16) on tarkoitus pitää 10 vasten porausreiän seinämää kitkavoiman avulla, joka on riittävän alhainen po rausputken akselin suuntaan alaspäin kohdistaman paineen voittamiseksi, mutta kuitenkin riittävän korkea, jotta porausputki pyöriessään ei pääse pyörittämään holkkirakennetta, tunnettu siitä, että tukiyksiköt (15; 16) on sijoitettu ainakin kahteen holkkirakenteesssa olevaan rengasosuuteen ja että niissä on elementtejä 15 (19; 20), jotka työntyvät ulospäin porausreiän seinämää vasten ja jotka ovat kool taan ja muodoltaan sellaisia, että kun tukiyksiköt siirtyvät vasten porausreiän seinämää, niin ne kytkeytyvät kallioon ja samalla leikkaavat uria reiän seinämään samalla kun pora liikkuu porauksen aikana alaspäin; ja että ulospäin työntyvät elementit kaikissa pidäkerengasosuuksissa sijaitsevat keskinäisesti akselin suuntai-20 sesti peräkkäin suorassa linjassa, niin että ne ulospäin työntyvät elementit, jotka poraussuunnasta katsottuna sijaitsevat jokaisen elementtirivin etumaisina olevien elementtien takana, liikkuvat leikkausurissa, jotka etumaiset elementit ovat leikanneet poran liikkuessa alaspäin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ohjauslaite, tunnettu siitä, että ulospäin työntyvät elementit ovat prisman muotoisia piikkejä (19).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen ohjauslaite, tunnettu siitä, että ulospäin työntyvät elementit ovat muodoltaan pitkänomaisia, porausreiän suuntaisia särmiä 30 (20).

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen ohjauslaite, tunnettu siitä, että ulospäin työntyvät tukiyksiköt (15; 16) on asennettu löyhästi holkkirakenteen seinään, jotta mainitut yksiköt pääsevät liikkumaan ulospäin, ja ne ovat pitkän- 35 omaisia poran akselin suunnassa ja niiden sisäpinnoilla on porausputken (9) sisäpintaa vasten olevia tukilevyjä, jotka estävät yksiköitä puristamasta holkkirakennetta (8) kokonaan ulos. 1° 111563

5. Jonkin patenttivaatimuksen 2-5 mukainen ohjauslaite, tunnettu siitä, että elastisesta ja tiiviistä materiaalista valmistettu sukka (11) sijoitetaan porausputken sen osan ympärille (9), joka on asetettu holkkirakenteeseen ja jossa on tukiyksikköjä (15, 16), ja että mainitussa putkenosassa (9) on ainakin yksi säteensuun-5 täinen reikä (10), joka mahdollistaa sen, että sopiva määrä porausnestettä pääsee poistumaan porausvälin aikana ja että sukka laajenee niin paljon, että se joutuu kosketuksiin holkkirakenteen (8) sisäpinnan kanssa ja painaa tukiyksikköjä (15, 16. ulospäin.

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen ohjauslaite, tunnettu siitä, että se on varustettu painejousella (24), joka on asetettu holkkirakenteen sen osan (23) ympärille, joka sijaitsee porausputken halkaisijaltaan pienimmän osan ympärillä, jolloin painejousi (24) voidaan jännittää holkkiosan toisessa päässä olevalla kiristysrenkaalla (25) ja lukita jännittyneeseen tilaan laajennusholkin (26) avulla, 15 jossa on porausputken ja laajennusholkin (26) välissä kuulasulkuväline (27), joka voidaan irrottaa, kun porausputki on saavuttanut position, jolloin porauksen pitäisi alkaa.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen ohjauslaite, tunnettu siitä, 20 että holkkirakenne sisältää pidäkerakenteen (26, 30-34), jossa on salpausyksikköjä, - ; jotka on järjestetty niin, että ne voivat siirtyä kosketuksiin porausreiän seinämän kanssa ja täten estää holkkirakennetta liikkumasta ylöspäin heti kun porausputkea liikutetaan ylöspäin ja nostetaan porausreiästä, jolloin koko holkkirakenne on sovitettu niin, että se pysyy porausreiässä, kun poraa nostetaan pois tyhjennettävästä 25 reiästä. 11 111563