SE531009C2 - Anordning och förfarande för att installera en bergbult och en bergbultinstallationsrigg - Google Patents

Description

V15 zo " 25 30 531 OÜB Detta ändamål uppnås med en anordning enligt ovan genom sär- dragen i den kännetecknade delen av kravet l.

Motsvarande ändamål uppnås vid en metod enligt ovan genom-sär- dragen i den kännetecknande delen av krav ll.

Genom att anordningen inkluderar en hållardel, som är formad för att fästas vid ett borrsträngsingreppselement till en bergborrmaskin, är det möjligt att använda en bergbultrigg uppbärande en bergborrningsmaskin för att använda den ordina~ rie bergborrningsmaskinens matningsorgan för att positionera bergbulten i hålet. Detta är en stor fördel eftersom en säker: installationsmetod tillhandahålls. Operatören är alltid posi~ tionerad under säkrat berg. Det är möjligt att använda stora v_krafter för att trycka eller t o m hamra bulten in i hålet medv stor kraft med användning-av bergborrmaskinen med dess mat- ningsorgan.

I synnerhet, i berg med mycket springor och sprickor, kan det förekomma_bergbitar som täcker hålet. Motsvarande problem övervinna enligt uppfinningen; Vid en föredragen utföringsform är hållardelen formad för att passa på nackadaptern. I det fallet kunde den vara rörformig_ .med en innerdiameter-motsvarande till den yttre diametern av nackadaptern.

Genom att ha flexande organ mellan chuckorganet och hallar* delen är det möjligt att medge en mindre_olinjäritet hos berg~ bulten i förhållande till hålet. I synnerhet föredras att det~¿ flexande organet inkluderar elastiska organ, som strävar att axiellt inrikta chuckorganet med hàllardelen. Detta ger nättre kontroll på bergbulten med hjälp av bergborrmaskinens positio- 10 15 20 Ã2s 30 531 005 neringsorgan. Genom att ha första och andra flexande delar, möjliggörs friare rörelse hos chuckorganet i förhållande till hàllardelen. Genom att ha ett elastiskt element mellan två metallorgan, vilka sammanpressas mot varandra, är det möjligt att uppnå en önskad förspänning av det elastiska organet.

Genom att ha fluidmatningsledningar för gripfluid och expan- sionsfluid positionerade i axiellt utsträckta urtag inuti en omkrets av anordningen, kan de radiella dimensionerna minime- ~ras och slitage hos ledningarna elimineras eller åtminstone reduceras. I synnerhet föredras att urtagningarna sträcker sig som axiella spår som passerar varje metallorgan liksom varje felastiskt«element.

Enligt en mycket viktig aspekt på uppfinningen är de radiella dimensionerna av anordningen inkluderande fluidledningar mindre än en fri inre dimension av ett drillstålsstöd med fast .stödhylsa, åtminstone av en del av anordningen sett från dess distala änddel till en position motsvarande ett.avstånd mellan "borrmaskinen och det närmaste borrstàlsstddet när maskinen är i ett framfört lägeÅ'Detta innebär över en del av anordningen,' som kan passera inuti ett sådant borrstàlsstöd när bergborr- maskinen med inpassad installationsanordning och gripen expan- derbar bergbult har positionerats i dess mest framförda läger På detta sätt är det möjligt att använda anordningen med van- liga borrstålsstöd som inte behöver tas bort eller vara av-den ¿ öppningsbara typen. Anordningen är helt enkelt möjlig att använda vid en vanlig bergborrigg utan nâgra modifikationer av dessa delar. Det är endast nödvändigt att tillhandahålla ett- rotationshindrande organ på anordningen samverkande med ett förankringsorgan vid bergborrmaskinen.

Motsvarande fördelar uppnås enligt förfarandekraven. 10 15 20 25 30 531 ÜÜ9 KORTFATTAD BESKRIVNING-AV RITNINGAR Uppfinningen beskrivs nu mer i detalj med referens till de bifogade ritningarna, på vilka: Fig. 1 schematiskt visar en bergborrigg för användning med en anordning enligt uppfinningen, Fig. 2 visar en anordning enligt uppfinningen förbunden med en bergborrmaskin, Fig. 3 visar ett chuckorgan hos en anordning enligt uppfin- ningen i en axiell sektion, Fig. 4 visar ett flexningsorgan hos anordningen enligt uppfin- ningen i en perspektivvy, Fig. 5 visar en anordning enligt uppfinningen lösgjord från en borrmaskin, och Eig, 6 visar ett schema över ett förfarande enligt uppfin- ningen.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL I fig. 1 är en bergborrigg 1 schematiskt visad uppbärande en matningsbalk 2 för en borrmaskin 3 över en lyftarm och-en rotator R. Borrmaskinen 3 är utrustad med en anordning 5 för installation av en tryckfluidexpanderbar bergbult 4 och i syn§"” nerhet är den fäst vid ett borrsträngsingreppselement hos, bergborrmaskinen 3.

Matningsbalken 2 uppbär ett fast borrstålsstöd 8 vid dess yttre ändområde och, som vanligt, ett rörligt borrstålsstöd 9 10 15 A20 25 ~30 531 ÜÜ9 mellan borrmaskinen 3 och stödet 8. Båda borrstålsstöden har stödhylsor som är icke öppningsbara. 10 indikerar en berg- bricka vilken är positionerad vid den yttre änden av bergbul-1 ten 4 och som vanligt avsedd att stöda ett område av bergytan 6 när bergbulten 4 är korrekt installerad i bulthålet 7.

I fig. 2 visas anordningen för att installera bulten 5 mer i detalj med ett chuckorgan 12 vid dess distala område och en hållardel 11 i dess proximala del. Mellan dessa är beläget ett flexningsorgan 13 för att medge en begränsad rörelse, vinkel- mässigt såväl som parallellt mellan chuckorganet 12 och hål- _lardelen 11. fChuckorganet 12 visat i fig. 3 inkluderar ett hus, som.omfat- tar ett cylinderorgan inneslutande en kolv lö, vilken är tâtad' mot huset genom tätningar 17, och vilken kan påverkas så att vid trycksättning, kolven 16 rör sig till höger, som sett i fig. 3, varvid två tätnings- och gripringar 14 axiellt-samman-1 pressas så att de expanderar radiellt i ändamål att gripa mot en inpassningsdel, med radiellt riktat flnidinlopp, på en (ej visad) bergbult.

Mellan tätnings- och griporganen 14 ar arrangerad en hålför- sedd/perforerad distansring 15, vilken är positionerad så att dess position komer att motsvara positionen av ett inlopp på inpassningsdelen hos bergbulten. En bultexpansionskanal är. indikerad vid 18, och efter påverkning av tätnings- och gripf ringarna, kommer det att etableras en tätad'kanal.me1lan en expansionsfluidkälla (ej visad) över kanalen 18, hälen i distansringen 15 och en rörformig expansionsdel hos bergbul- ten. 10 15 20 '25 30 53% ÜÛ9 Efter en korrekt utförd expansion lösgörs chuckorganet från inpassningsdelen hos bergbulten genom lösgöring av trycket från kammaren bildad mellan huscylindern och kolven l6ø Tät- nings- och gripringarna 14 kommer då att flexa tillbaka till positionen visad i fig. 3, varefter chuckorganet-12 kan tas bort från bergbulten.

Fig. 4 visar flexningsorganet 13 mer i detalj i den utsträck- ningen att det inkluderar en första flexningsdel 19 och en andra flexningsdel 20 med ett första elastiskt element 21 respektive ett andra elastiskt element 22. Dessa elastiska element är utgjorda av gummi eller gnmmiliknande skivor, some är positionerade så att de medger en viss begränsad rörelse mellan metallorganen 23, 23' respektive 24, 24' på varje del av varje elastiskt element 21 och 22. Metallorganen 23, 23' och 24, 24' är sammanbundna över axiellt utsträckta fästorgan' 25, som är fördelade över omkretsen av flexningsorganet på så sätt att varje elastiskt element är förspänt till en viss bestämd nivå. 2 26 indikerar axiellt utsträckta spår, som passerar varje elas- tiskt element liksom varje metallorgan för att medge passage av slangar/ledningar för chuckpàverknings- och bultexpansions- fluid inuti omkretsen av flexningsorganet.

I detta sammanhang refereras tillbaka till fig. 3, vari kana-4 len 18 visas med en axiellt riktad mynning l8'; Det motsva- rande arrangemanget är tíllhandahàllet för.chuckpåverknings- fluidledningen (ej visad). Dessa åtgärder bidrar till att ha de totala radiella dimensionerna av anordningen vid ett mini- mum, medgivande passage av anordningen genom borrstålsstöden.

I fig. 5 visas anordningen 5 lösgjord från borrmaskinen 3 och i synnerhet frán nackadaptern 27. Det ska noteras att hållar- 10 15 20 25 _30 531 ÜÜ5 delen ll är visad rörformig/tubformig, för att passa korrekt på nackadaptern 27 när den förflyttas axiellt mot borrmaskinen 3. Vidare, på borrmaskinen 3 är arrangerad en fästdel 29, vilken ska fixeras vid borrmaskinen. På hàllardelen sträcker sig en dubbel fästarm 31, vilken är i stånd att motta en del av fästdelen 29 mellan två separerade element hos fästarmen 31 för att förhindra rotationsrörelse av anordningen 5. 28 är chuckpàverknings~ och bultexpansionsfluidkopplingar. 32 indikerar en mekanism inkluderande en låspinne (ej visad), vilken är avsedd att ingripa i ett avlångt hål 30 hos fäst- _delen 29. Genom den avlånga formen hos hålet 30, medges en :viss axiell rörelse hos anordningen 5 i förhållande till borr- fmaskinen 3, vilken gör det möjligt att använda slagmekanismen hos borrmaskinen 3 för assistans vid positioneringen av en bergbult i ett förborrat hål i ändamål att övervinna möjliga hinder i sagda hål.

I fig. 6 illustreras förfarandet kortfattad som en sekvens startande'med - Startposition 33. '4~I position 34 inpassas en anordning enligt uppfinningen vid 'en borrmaskin. Detta åstadkoms i en rigg enligt fig. 1 genom *'rotation av matningsbalkens så att fronten av borrmaskinen är tillgänglig för operatören från operatörens plattform.

- Position 35 avser insättning av en bergbult i ett chuokorgan~ ooh positionerande av en bergbrioka på bulten.

~ Position 36 avser påverkning av chuckorganet för att gripa Voch täta mot en inpassningsdel hos bergbulten.

~ Position 37 avser positionering av bergbulten vid borrhàlet.

- Position 38 avser drivning av bergbulten in i hålet med _användning av borrmaskinsmatningen.

- I position 39 uppblåses bergbulten genom trycksättning; 10 15 20 25 30 53% QÜ9 ~ I position 40 lösgörs chuckorganet och bortdras från berg~ bulten.

~ Position 41 är slutet av sekvensen.

- Fortsätt från position 35.

Uppfinningen kan modifieras inom omfånget av de bifogade kra- ven. I synnerhet kan chuckorganet formas annorlunda för att passa annorlunda formade inpassningsdelar hos en expanderbar bergbult. Flexningsorganet inkluderar företrädesvis elastiska organ som visas och beskrivs ovan, men det är också inom omfånget för uppfinningen att ha ett arrangemang medgivande en~' viss begränsad rörelse mellan de tvâ delarna. I detta samman= hang kan det nämnas att det föredras att vid installation av en bergbult och pàverkning av matning, efter att ha flexat en bestämd längd vid motstånd, det uppkommer metallkontakt mellan~ -delarna hos flexningsorganet så att en större mängd av mat= ningskraft kan överföras till bergbulten i ändamål att över- vinna t ex hinder i borrhálet.

Det är också inom ramen för uppfinningen att borriggen är flexibel i sig själv, så att vissa inriktningskrav kan mötas genom fininställning av styrningen av matningsbalken hos borriggen.

Hàllardelen kan också arrangeras annorlunda även om den visade och beskrivna lösningen föredras. Det är också möjligt att tänka sig en lösning där samma fluidledning används för påverkning av ohuckorganet liksom för expandering av berg- bulten, t ex genom att ha ventilorgan som lösgörs vid en viss tryckniváökning.

Claims (1)

1. 0 15 z_o- _25' '30 f2. Anordning enligt krav 1, “6. Anordning enligt krav 5, 531 095 PArENTKRAv l. Anordning (51 för installering av en tryckfluidexpanderbar bergbult (4) av det slag som har en rörformig expansionsdel ,och en inpassningsdel, varvid sagda anordning vid en distal del har chuckorgan l12) för att gripa inpassningsdelen och för att etablera en tätad förbindning mellan en fluidkälla och inloppet, varvid sagda anordning sträcker sig väsentligen i eng axiell riktning, k ä n n e t e c k n a d av - att anordningen vid en proximal del inkluderar en hållardel (ll), som är utformad för att passa till ett borrsträngsin- _greppselement (27) hos en bergborrmaskin (3). 'k ä n n e t e c k n»a d av att hållardelen (ll) är utformad att passa på en nackadapter (47). 3. Anordning enligt krav 1 eller 2, k ä n n e»t e c k n ahd av att den inkluderar flexningsorgan (13) positionerade" axiellt mellan chuckorganet och hållardelen för:medgivande-aviæïw en begränsad pivoterande rörelse mellan dessa organ. 4. Anordning enligt krav 3, k-ä n n e t e c k n a d fav attfï flexningsorganet inkluderar elastiska organ (2l,22) för att na_" axiell inriktning mellan chuckorganet och hållardelen.i :Å 5. Anordning enligt krav 3 eller 4, av att flexningsorganet inkluderar en första och en andra flexningsdel (l9,20) för medgivande av relativ parallell för; flyttning mellan chuckorganet och hàllardelen. k ä n n e t e c k_n a d av att varje flexningsdel inkluderar ett elastiskt element (21,22), axiellt mellan två metallorgan, vilka är förbundna över k ä n n e t e c kfn a.d 10 15 25 30 ~7. Anordning enligt krav 6, _t eïc k n a d 531 ÜÜ9 10 axiellt utsträckta fästorgan som pressar metallorganen mot varandra. k ä n n e t e c k n-a d av att sagda fästorgan (25) är arrangerade att medge metallorganen att röra sig mot varandra mot det elastiska motståndet av det elastiska elementet. 8. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a d ~av att fluidmatningsledningar för chuckgripfluid och bultexpansionsfluid är positionerade i axiellt utsträckta urtag radiellt inuti en omkrets hos anord+ ningen. A 9. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att sagda urtag sträcker sig som axiella spår (26) förbi varje metallorgan och varje elastiskt element. 10. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e~- 2 av att de radiella dimensionerna av anord- nin§en.inkluderande'fluidledningar är mindre än de fria inre , dimånsionerna av ett borrstàlstöd med fast stödhylsa, åtmin- ' stone från den distala änddelen av anordningen till en längd g därav motsvarande till ett avstånd mellan borrmaskinen och ett närmaste borrstålstöd. i ll. Förfarande för att installera en tryckfluidexpanderbar bergbult (4) av det slaget som har en rörformig expansionsdel och en inpassningsdel, varvid inpassningsdelen grips av en* anordning inkluderande chuckorgan och en tätad förbindning mellan en fluidkälla och inloppet etableras, varefter bulten expanderas och därefter lösgörs, k ä n n e t e c k n a d -av« 10 15 20' 25 30 _13. Förfarande_enligt krav 11 eller 12, 'n a t 531 OÛ9 ll - att en hàllardel (ll) hos anordningen fäst vid ett borr- strängsingreppselement hos en bergborrmaskin (3) innan den kommer till grepp- och tätningsingrepp med bergbulten, - att bulten (4) positioneras vid öppningen av ett förborrat borrhål i en bergyta, och - att bergbulten införs i hålet genom aktivering av en borr- maskinsmatningsmekanism. 12. Förfarande enligt krav ll, k ä n n e t e c k n a t av att hållardelen fäst på en nackadapter. k ä n n e't e'c k- av att en begränsad ledrörelse medges mellan chuck- forganet och hàllardelen. 14. Förfarande enligt krav 13, k ä n n e t e c~k n a't av att axiell inriktning mellan chuckorganet och hållardelen upp- nås elastiskt. l5. Förfarande enligt krav 13 eller 14, k ä n n_e t e c k - n a»t organet och hållardelen medges genom en första och_en andra flexningsdel. 16. Förfarande enligt krav 15, k ä n n e t e clk n a t av att flexning medges genom ett elastiskt element axiellt mellan två metallorgan, vilka är förbundna över akiellt utsträckta fästorgan som pressar metallorganen mot varandra. 17. Förfarande enligt krav 16, k ä n n e t e c k n a t ¿ av att sagda fästorgan medger metallorganen att röra sig mot varandra mot det elastiska motståndet av det elastiska elemen- tet. 16 15 53% D09 12 18. Förfarande enligt något av kraven ll ~ 17, k ä«n n e - t e c k n a t av att fluidmatningsledningar för chuckgrip- fluid och bultexpansionsfluid positioneras i axiellt utsträckta urtag radiellt inuti en omkrets hos anordningen. 19. Förfarande enligt något av kraven 11 ~ 18, k ä n n e- t e c k n a t av att bulten och anordningen trycks genom de fria inre dimensionerna av ett borrstâlsstöd med fast stöd- hylsa, åtminstone från den distala änddelen av anordningen till en längd därav motsvarande till ett avstånd mellan borr- maskinen och ett närmaste borrstålsstöd; 20fl Bergbultsinstallations- och bergborrigg inkluderande en' anordning enligt något av kraven I ~ 10.