NO149642B - Hul plugg omhyllet av et fleksibelt utvidbart og tettende materiale for injisering av fluidum i fjellformasjoner og lignende strukturer - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår hul plugg omhyllet av et fleksibelt utvidbart og tettende materiale for injisering av fluidum i fjellformasjoner og lignende strukturer, hvor pluggen tilkoples rør for innføringen av pluggen og injiserin-

gen.

Det er tidligere kjent plugger, f.eks. fra tysk utlegnings-skrift nr. 16 34 565, hvor det benyttes et indre og.ytre rør for å utvide pluggens diameter og således tette denne mot borehullet. Det kreves således to rør og et heller komplisert forløp for å feste pluggen før innføringen av fluidumet for tetning av eventuelle fjellsprekker via borehullet.

Det er videre kjent fra f.eks. tysk offenlegungsschrift

nr. 26 25 665 å innføre tetningsmasse i borehull, hvor inn-før ingsretningen i seg selv utgjør en forbigående plugg, mens tetningsmassen stivner. Denne anordningen krever en ekstra rørledning for å tilveiebringe den forbigående tetningen før innføringen av tetningsmassen. Som følge av at tetningsmassen først må herde før innføringsutstyret kan tas ut og neste injisering kan starte vil denne nevnte anordningen være svært tidkrevende ved bruk og følgelig også medføre en fordyring ved tetning av et større område.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebragt en plugg som mulig-gjør benyttelsen av samme rør både for injiseringen og plugginnføringen samtidig som pluggen er enkel å fremstille-og består av materialer som ikke tæres opp etter en tid i fjellet.

Som følge av at det benyttes kun en innføringsstang vil hele systemet veie mindre enn tidligere kjente systemer, og for-øvrig vil innskyvningen og monteringen være enklere på grunn av reduksjonen i vekt, men også på grunn av at det ikke er nødvendig med skrueoperasjon for å bringe proppen til å tette. Dette oppnås ifølge oppfinnelsen ved at pluggen er forsynt med en enveisventil i den fremre enden og en løsbar tilkoplingsinnretning i den bakre enden for et rørformet element, som virker både som injeksjons- og plugginnføringsrør, at omhyllingen er aksialt begrenset bevegelig, at mantelen ved pluggens bakre ende er forsynt med en flens eller leppe for innledende tetting og fastholdelse av pluggen, at mantelen ved sin fremre ende er utformet med et inntrukket sete som danner et kilesamvirke med en radial utvidelse av plugglegemet for radial utvidelse av mantelen ved sammentrekning for endelig tetting og plugging av injeksjonshullet.

Som ytterligere utførelsesformer kan tilkoplingsinnretningen være en skruekopling, en bajonettkopling, eller en sneppertkopling. Felles for alle disse tilkoplingene er at de sikrer en hurtig og rask til og fra kopling av det rørformede elementet til pluggen.

For at hovedtetningsflaten mellom mantelen og borehullet ikke skal være helt i den fremre enden av mantelens fremre kant,

er mantelens inntrukne sete utformet med en flate som har større stigning enn den radiale utvidelsen av plugglegemet. Dette medfører at den innerste kanten til mantelen først kommer i kontakt med den radiale utvidelsen ved tilbakeskyvnig av plugglegemet mot mantelen slik at mantelen vil utvide seg radialt et stykke innenfor den fremre kanten av mantelen og således danne tetningsflaten her. Dette medfører en større og jevnere tetningflate enn hvis f.eks. den øverste og fremste kanten av mantelen først vil komme i kilesamvirke med den radiale utvidelsen av plugglegemet.

Mantelens inntrukne sete kan være konisk.

For å forhindre at borekaks som samler seg opp mellom plugglegemet og mantelen skal forhindre en jevn utvidelse av mantelen er mantelens inntrukne sete utformet som en del av en kuleflate slik at eventuelt borekaks kan samles opp her uten å ha direkte virkning på den radiale utvidelsen av mantelen.

For å få en jevn utvidelse av mantelen er den radiale utvidelsen av plugglegemet gitt en konisk form.

Men den radiale utvidelsen av plugglegemet kan naturligvis

ha andre former, som f.eks. kuleform. Det viktige ved formen er at den danner et kilesamvirke med de inntrukne sete og at derved oppstår en radial utvidelse av mantelen.

For at flensen eller leppen skal bære lett bøyelig i forhold til mantelen ved flensen er den gjort tynnere ved festestedet med mantelen enn selve flensen og mantelen forøvrig ved hjelp av utsparinger ved overgangen fra mantelen til flensen.

,Ventilen er et fleksibelt legeme med en spalte. Denne formen medfører at det skal lite trykk til for å åpne ventilen for inn-føring av et fluidum i et borehull.

Plugglegemet kan være fremstilt av aluminium og mantelen av gummi. En slik utførelsesform av pluggen vil medføre at det er mulig å bore i den uten å skade en borekrone.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere med henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser en skjematisk fremstilling av en plugg ifølge

foreliggende oppfinnelse,

fig. 2 viser rent skjematisk en annen utførelsesform av

pluggen ifølge oppfinnelsen,

fig. 3 viser skjematisk pluggen ved innføring i et borehull, fig. 4 viser skjematisk pluggen på fluidum-injeksjonsstedet,

i riktig stilling klar for injisering av fluidum, og fig. 5 viser skjematisk pluggens stilling ved injisering av

fluidum i et borehull.

Fig. 1 viser et hult plugqlegeme 1 med en enveis-ventil 3 i den fremre enden. Den bakre delen av pluggen kan være innvendig forsynt med gjenger 14 for å kunne skrus på et rørformet element 9 med tilsvarende gjenger. Andre mulige tilkoplings-innretninger med rørlementet 9 er mulig, slik som f.eks. bajonettkopling, en rasterkopling som er frigjørbar og låsbar ved henholdsvis trekk og trykk i det rørformede elementet ved fastholdelse av pluggen 4. (Disse utførelsesformene av kopl-ingsinnretningen er ikke vist på tegningene).

Plugglegemet 1 ér omhyllet av en aksialt begrenset bevegelig mantel 2 av fleksibelt materiale. Mantelens 2 begrensede bevegelighet blir tilveiebragt ved at plugglegemet ved sin fremre ende har en radial utvidelse 8 og ved sin bakre ende en radial avtrapning 15, idet begge disse radiale utragningene har en større diameter enn mantelens indre diameter.

Mantelen er ved sin bakre ende forsynt med en flens eller leppe for innledende tetning og fastholdelse av pluggen i borehullet. Flensen 6 er utformet i ett med mantelen 2

og gjort bøyelig i forhold til selve mantelen 2 ved et innsnitt 12 i mantelens overside og en utsparing 13 i mantelens bakre del. Mantelen 2 er ved sin fremre ende utformet med et inntrukket sete 7 som danner et kilesamvirke med en radial utvidelse 8 av plugglegemet 1. Mantelens inntrukkene sete kan være konisk som vist på .fig. 1. Plugglegemets radiale utvidelse 8 er også ved den på fig. 1 viste utførelsesform gitt en konisk form, idet stigningsvinkelen til mantelens flate er større enn stigningsvinkelen til plugglegemets flate. Denne forskjellen i stigningsvinkel medfører at ved anbringelse av plugglegemet på injiseringsstedet og ved en lett tilbaketrekning av det rørformede elementet 9,

vil mantelens fremre innerste kant 16 komme først i kontakt med plugglegemets koniske flate 8 og mantelen 2 vil utvide.

seg og komme i tettende samvirke med borehullet 10 som antydet på fig. 4.

Pluggen 4 kan ha andre utførelsesformer og en av de mulige er vist på fig. 2. Det er benyttet samme henvisningtall på fig. 2 som på fig. 1 for samme deler, men hvor det foreligger vesentlige forskjeller mellom de to utførelsesformer er hen-visningstallene på fig. 2 merket.

Ved den på fig. 2 viste utførelsesform er det fremre inntrukne setet 7' utformet som en del av en kuleflate slik at eventuelt borekaks som samles foran mellom den radiale utvidelsen 8 og mantelen skal kunne samles opp mellom mantelen og plugglegemet uten at de direkte vil påvirke selve utvidelsen av mantelen 2. Forøvrig er den bakre flensen forsynt med dypere utsparinger 12', 13', slik at selve flensen 6' vil være mer fleksibel og lettere legge seg bakover og ikke være til hinder ved innføringen av pluggen og ved til-baketrekking av pluggen for den innledende tetningen og fastholdningen av pluggen 4, 4' vil flensen lettere snu og danne den innledende tetningen og fastholdingen som vist på fig. 4.

Ved innføring av fluidum i borehullet i form av f.eks.

en tetningsmasse vil ventilen 3, som kan være et fleksibelt legeme med en spalt 11, åpne seg ved at spalten inntar en stilling som vist på fig. 5. Ved innføringen av fluidum gjennom det rørformede elementet og pluggen 1 som er hul og gjennom ventilen 3 vil det i borehullet foran pluggen oppstå et overtrykk som medfører at selve plugglegemet 1

vil bli presset bakover og på grunn av kilesamvirke mellom mantelen 2 og pluggen ved mantelens 2 inntrukne sete 7, 7'

og den radiale utvidelsen 8 av plugglegemet 1 medføre en ytterligere radial utpressing av mantelen 2 som medfører en ytterligere tetning og fastholdelse ved mantelens flate 10. Etter at den ønskede mengden med fluidum er injisert

vil ventilen 3 lukkes så snart injiseringen stopper og det rørformede elementet 9 kan umiddelbart fjernes for påfølgende bruk ved injisering i det neste borehullet.

Claims (10)

1. Hul plugg omhyllet av et fleksibelt utvidbart og tettende materiale for injisering av fluidum i fjellformasjoner og lignende strukturer, hvor pluggen tilkobles rør for innføringen av pluggen og injiseringen, karakterisert ved at pluggen (4, 4') er forsynt med en enveisventil (3) i den fremre enden og en løsbar tilkoplingsinnretning (5) i dén bakre enden for et rørformet element (9), som virker både som injeksjons- og plugginn-føringsrør, at omhyllingen er aksialt begrenset bevegelig, at mantelen (2) ved pluggens bakre ende er forsynt med en flens eller leppe (6) for innledende tetning og fastholdelse av pluggen, at mantelen (2) ved sin fremre ende er utformet med et inntrukket sete (7, 7') som danner et kilesamvirke med en radial utvidelse -(8) av plugglegemet (1) for radial utvidelse av mantelen (2) ved sammentrekningen for endelig tetting og plugging av injeksjonshullet.

2. Plugg ifølge krav 1, karakterisert ved at tilkoplingsinnretningen (5) er en skruekopling.

3. Plugg ifølge krav 1,karakterisert ved at tilkoplingsinnretningen er en bajonettkopling.

4. Plugg ifølge krav 1,karakterisert ved at tilkoplingsinnretningen er en sneppertkopling, frigjørbar og løsbar ved henholdsvis trekk og trykk i det rørformede elementet ved fastholdelse av pluggen.

5. Plugg ifølge krav 1-4, karakterisert ved at mantelens (2) inntrukne sete (7, 7') har en flate med større stigning enn den radiale utvidelsen (8) til plugglegemet (1) .

6. Plugg ifølge krav 1-5, karakterisert ved at mantelens (2) inntrukne sete (7, 7') er konisk.

7. Plugg ifølge krav 1-5, karakterisert ved at mantelens (2) inntrukne sete (7, 7') er en del av en kuleflate.

8. Plugg ifølge krav 1-7, karakterisert ved* at den radiale utvidelsen (8) av plugglegemet (1) er konisk.

9. Plugg ifølge krav 1-8, karakterisert ved at flensen eller leppen (6) er bøyelig i forhold til mantelen (2) ved at flensen (6) er gjort tynnere ved festestedet med mantelen (2) enn selve flensen (6) og mantelen (2) forøvrig ved hjelp av utsparinger (12, 13; 12', 13').

10. Plugg ifølge krav 1-9, karakterisert ved at ventilen (3) er et fleksibelt legeme med en spalte (11).