NL8902856A - Inrichting voor het verrichten van grondboringen. - Google Patents

Description

Monique Julia Jozef Achiel van Bosch

Kalmthout

Belgie

Inrichting voor het verrichten van grondboringen.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het verrichten van grondboringen, bevattende een boorbuis,, een losneembaar aan een ondergronds uiteinde van de hoorbuis te bevestigen nagenoeg konische verloren boorpunt, en aandrijfbaar met de boorbuis te koppelen middelen voor het onder het uitvoeren van een draaibeweging de grond in drijven van de verloren boorpunt.

Een der-gelijke inrichting is toegelicht in de nog niet ter inzage gelegde Nederlandse octrooiaanvrage 8802005. Hierin is beschreven hoe, onder andere ten behoeve van ondermeer seismische- en geologische doeleinden, met behulp van middelen die zijn uitgevoerd als een hydraulische hamer, een boorbuis met een boorpunt de grond in wordt gedreven. De bekende boorpunt bezit een konisch buitenoppervlak met eventueel over het oppervlak aangebrachte schroeflijn vormige rillen, die bij het met hydraulische hamer in de bodem drijven van de verloren konische boorpunt, automatisch een draaiende beweging verschaffen aan de boorbuis.

Het nadeel van de bekende inrichting is, dat het met de hydraulische hamer slagsgewijze de bodem in duwen van de bekende boorpunt, naar verhouding veel energie kost en dat hierbij door de grote hoeveeheid benodigde energie, veel lawaai, tot zelfs 120 a 130 dB, wordt opgewerkt, hetgeen zelfs bij gebruik van gehoórbeschermers een hoge auditieve belasting voor het bedienend personeel vormt, en voorts veel ongewenste trillingen ontstaan.

Doel van de uitvinding is het verschaffen van een inrichting, waarbij een verloren boorpunt op effectieve wijze de grond in wordt gedreven, en waarbij minder lawaai en trillingen worden veroorzaakt.

Daartoe bezit de inrichting overeenkomstig de uitvinding het kenmerk dat de middelen zijn uitgevoerd voor het verschaffen van een nagenoeg continue draaibeweging aan de verloren boorpunt, en dat het konische buitenoppervlak van de boorpunt een schroeflijn-vormig profiel vertoont.

Het voordeel van de inrichting overeenkomstig de uitvinding is, dat door de combinatie van de nagenoeg continue draaibeweging met nagenoeg constante hoeksnelheid en het schroeflijn-vormige profiel van het buitenoppervlak van de boorpunt, deze in plaats van geslagen, de grond in gedraaid wordt, hetgeen aanzienlijk minder lawaai en trillingen veroorzaakt. Bij het toevoeren van een gelijke hoeveelheid mechanische energie aan de middelen om de boorpunt de grond in te drijven, blijkt verrassenderwijze, dat in vergelijkbare omstandigheden met de inrichting overeenkomstig de uitvinding ook beduidend dieper kan worden t »" geboord dan met de conventionele inrichtingen. Dit is om milieu-technische redenen een belangrijk voordeel in omstandigheden, waarbij met name de structuur van de hoger gelegen grondlagen, ook na detonatie van een in het boorgat bij de boorpunt aan te brengen springlading, zoveel mogelijk onaangetast dienen te blijven, teneinde de grondwater-huishouding zo min mogelijk door het bodemonderzoek te beïnvloeden.

Een uitvoeringsvorm van de inrichting, bezit overeenkomstig de uitvinding het kenmerk, dat de spoed van het schroeflijn-vormige profiel bij gegeven draaisnelheid van de boorpunt afhankelijk is van de verwachte locale bodemgesteldheid.

Deze uitvoeringsvorm van de inrichting overeenkomstig de uitvinding biedt de mogelijkheid om de spoed van het profiel van de boorpunt optimaal aan de draaibeweging van de boorpunt en in het bijzonder aan de locale bodemstructuur en bodemdichtheid .aan te passen. Hierdoor kost het een minimum aan energie om de boorpunt op soepele en geluidsarme wijze de grond in te leiden.

De spoed wordt bij voorkeur zodanig gekozen, dat bij verplaatsing van de boorpunt over de axiale lengte ervan de verdraaiing ligt in het gebied tussen de 10 en 40°.

Het verdient de voorkeur om voor de middelen om de hoorbuis de grond in te drijven een stille en gangbare hydraulische motor te kiezen.

In éen voorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting overeenkomstig de uitvinding bezit de boorbuis twee nokken en de boorpunt twee corresponderende inkepingen.

Deze uitvoering bleek in de praktijk het best te voldoen, en deze is bovendien tegen een minimale kostprijs te vervaardigen.

De uitvinding heeft voort betrekking op een boorpunt voor toepassing in de inrichting overeenkomstig de uitvinding.

De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin dezelfde verwijzingscijfers overeenkomstige elementen aanduiden.Daarbij toont: figuur 1 een weergave van een mogelijke uitvoeringsvorm van het ondergrondse uiteinde van de boorbuis voor toepassing in de inrichting volgens de uitvinding; figuur 2 een aanzicht van de boorpunt voor samenwerking met het ondergrondse uiteinde van de boorbuis volgens figuur 1; figuur 3 een onderaanzicht van het specifieke schroeflijn-vormige verloop van het buitenoppervlak van de boorpunt van figuur 2; en figuur 4 een gedeeltelijk rechter zij-aanzicht van de boorpunt van figuur 2.

Figuurbeschrij ving.

In figuur 1 is het onderste uiteinde van een hoorbuis 1 getoond, welke hoorbuis 1, tezamen met de in de figuren 2, 3 en 4 weergegeven boorpunt 2, en de niet in een figuur weergegeven middelen voor het doen uitvoeren van een draaibeweging van de hoorbuis 1 en boorpunt 2, een gedeelte van de inrichting vormt voor het verrichten van grondboringen. De inrichting bevat een hydraulische motor, welke aan het niet getoonde andere uiteinde van de hoorbuis 1 is aangebracht. Voor wat betreft de verdere bijzonderheden van de inrichting wordt verwezen naar de eerder genoemde Nederlandse octrooiaanvrage 8802005.

De hoorbuis 1 wordt losneembaar gekoppeld, door middel van aan het ondergrondse uiteinde van de hoorbuis 1 aangebrachte nokken 3, met de boorpunt 2 door middel van met de nokken 3 corresponderende in de boorpunt 2 aangebrachte inkepingen 4. Een van 0-ringen 5 voorzien cylindrisch gedeelte 6 van de boorpunt 2 valt in de hoorbuis 1, waarbij de nokken 3 en de corresponderende inkepingen 4 met elkaar in aangrijping komen. Door het activeren van de hydraulische motor wordt de boorpunt 2 de grond in gedreven, waarna de boorpunt 2 als verloren boorpunt 2 in de bodem achterblijft.

De boorpunt 2 bezit een nagenoeg konisch buitenoppervlak 7. In het in figuur 4 getoonde rechter zij-aanzicht van de boorpunt van figuur 2 is in aanzicht het buitenoppervlak 7 zelfs zuiver konisch. Doch .het aanzicht van figuur 2 en het onder aanzicht van figuur 3 tonen dat het buitenoppervlak 7, met name gezien in figuur 2, bij het beschouwen van het verloop van de doorsnede van het buitenoppervlak 7 gaande in de richting van de punt 8 van de boorpunt 2, sterker insnoert, dan de mate van insnoering die aan figuur 4 te ontnemen is. Deze sterkere insnoering in het aanzicht van figuur 2 is het gevolg van het schroeflijn-vormige profiel van het buitenoppervlak 7. Figuur 3 toont het niet eenvoudig in een tekening weer te geven schroeflijn-vormige verloop van het buitenoppervlak 7 gezien als onder aanzicht van de in figuur 2 weergegeven boorpunt 2.

Wanneer de boorpunt 2 bijvoorbeeld tussen twee vingers doorloopt zal de boorpunt 2 een verdraaiing vertonen, welke het gevolg is van de specifieke schroeflijnvorm van het buitenoppervlak. Deze kenmerkende eigenschap voor het buitenoppervlak 7 laat zich uitdrukken in termen van de spoed van het schroeflijn-vormige buitenoppervlak 7. De spoed is bij voorkeur zodanig, dat bij verplaatsing van de boorpunt óver de axiale lengte ervan de verdraaiing van de boorpunt ligt tussen de 10 en 40°.

Bij een in het algemeen door de gewenste mechanische sterkte van’de boorpunt 2 bepaalde axiale lengte is de spoed van het schroeflijn-vormige buitenoppervlak 7 zodanig te bepalen, dat bij een zekere draaisnelheid van de boorpunt 2 en bij een zekere verwachte locale bodemgesteldheid, de draaiende boorpunt 2 optimaal is aangepast aan de locale bodemstructuur en bodemdichtheid. Voor de vakman voor de hand liggende uitvoeringen worden geacht binnen de beschermingsom-vang van de hierna volgende conclusies te zijn gelegen.

Claims (7)

1. Inrichting voor het verrichten van grondboringen, bevattende een boorbuis, een losneembaar aan een ondergronds uiteinde van de hoorbuis te bevestigen nagenoeg konische verloren boorpunt, en aandrijfbaar met de boorbuis te koppelen middelen voor het onder het uitvoeren van een draaibeweging de grond in drijven van de verloren boorpunt, met het kenmerk dat de middelen zijn uitgevoerd voor het verschaffen van een nagenoeg continue draaibeweging aan de verloren boorpunt, en dat het konische buitenoppervlak van de boorpunt een schroeflijn-vormig profiel vertoont.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat de spoed van het schroeflijn-vormige profiel bij gegeven draaisnelheid van de boorpunt afhankelijk is van de verwachte locale bodemgesteldheid.

3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk dat de spoed zodanig is, dat bij verplaatsing van de boorpunt over de axiale lengte ervan, de verdraaiing ligt in het gebied tussen de 10 en 40°.

4. Inrichting volgens een van de conclusies een van de conclusies 1 tot en met 3/ met het kenmerk dat de middelen een hydraulische motor omvatten.

5. Inrichting volgens één van de conclusies 1 tot en met 4, met het kenmerk dat het ondergronds uiteinde van de boorbuis van tenminste 2 nokken is voorzien en de boorpunt van tenminste twee corresponderende inkepingen is voorzien voor het losneembaar bevestigen van de boorpunt aan het ondergrondse uiteinde van de boorbuis.

6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk dat de boorpunt twee nokken en de boorbuis twee corresponderende inkepingen bezit.

7. Boorpunt voor toepassing in de inrichting volgens een van de conclusies 1 tot en met 6. Eindhoven, 20 november 1989.