Utvecklingen av sonderingsmetoder har pågått sedan cirka 100 år tillbaka med anledning av att det finns flera olika syften med en geoteknisk undersökning. Exempelvis kan det i ett projekt vara relevant att bedöma jordlagrens egenskaper medan det i ett annat handlar om att bestämma djupet till berg. Resultatet från de geotekniska undersökningarna mynnar ut i rekommendationer för till exempel grundläggning och stabilitet för olika typer av konstruktioner. Examensarbetet behandlar en jämförelse av konventionell jord-bergsondering med den alltmer frekvent använda metoden sänkhammarborrning, där båda metoderna framförallt syftar till att bestämma bergöverytans läge vid geotekniska undersökningar. Jord-bergsondering består av fyra olika sonderingsklasser, Jb-1, Jb-2, Jb-3 och Jb-tot som skiljer sig främst med avseende på vilka borrparametrar som registreras vid sondering. Syftet med examensarbetet är att utforma ett underlag för att implementera sänkhammarborrning som en del i denna Jb-familj, då metoden idag saknar en egen sonderingsklass. Standarder och metodbeskrivningar för sonderingsmetoder vid geotekniska fältundersökningar är av stor betydelse för att uppnå kvalitetshöjning vid exempelvis utförandet av den specifika metoden. Den stora skillnaden mellan metoderna är konceptet vid borrning. Vid konventionell Jb-sondering används topphammare där slagdonet sitter ovanpå stångpaketet, medan vid sänkhammarborrning sitter slagdonet precis ovanför borrkronan nere i borrhålet. Topphammaren drivs av hydraultryck medan sänkborrhammaren drivs av högtrycksvatten eller högtrycksluft som tillförs via vattenpump respektive kompressor. Under arbetet har en korrelationsborrning med Jb-2 sondering och vattendriven sänkhammarborrning utförts i projektet TUB-A, Solna. Från denna korrelationsborrning erhölls endast en lyckad sondering, vilket medförde att fokuset med examensarbetet blev att identifiera skillnader mellan metoderna vid borrnings- och etableringsförfarandet. Från resultatet framkom att vid etablering av sänkhammarborrning krävs tillägg med extern vattenpump med arbetstryck upp till 180 bar, högstrycksslangar, extern svivelanordning, speciella borrstål och naturligtvis den vattendrivna sänkborrhammaren. I resultatdelen presenteras även för- och nackdelar mellan de olika borrprinciperna. Sänkborrhammarens fördel är framförallt vid sondering på stort djup där topphammaren förlorar sin funktion i form av förlust i slagenergi vid varje skarvtapp. Topphammaren är å andra sidan en väletablerad metod som till exempel inte kräver någon extern utrustning, vilket också gör metoden fördelaktig ur ett kostnadsperspektiv. För att underlätta vid metodbeskrivning för sänkborrhammaren som en egen sonderingsklass är det gynnsamt att efterlikna de sonderingsklasser som finns. I resultatet framgår att sonderingsklassen Jb-2 kan vara bäst lämpad att efterlikna. I examensarbetets slutsats konstateras att goda förutsättningar finns för implementering av sänkhammarborrning som en egen sonderingsklass inom jord- och bergsondering, men att tillägg i utrustning och anpassningar vid parameterregistrering behöver göras. Vid redovisning kan metoden förslagsvis benämnas Jb-S, där S står för sänkborrhammare.

Denna rapport utgör dokumentationen av ett examensarbete utfört på Atlas Copco Secoroc i Fagersta under handledning av Maskinkonstruktions före detta universitetslektor Håkan Wettergren och Fluid & Mekaniksystems professor Karl-Erik Rydberg och på Atlas Copco Secoroc konstruktör Risto Wisakanto, avdelningschef Thomas Greijer, båda avdelning DTH, samt Secorocs utvecklingschef Lars Holmgren.   Arbetet syftar till att utveckla en simuleringsmodell vilken ska användas vid utveckling av pneumatiska sänkborrmaskiner. Målsättningen var att göra en så bra modell som möjligt, en modell som skulle kunna användas vid utveckling av nya sänkborrmaskiner, och att stegvis förfina en i grunden enkel modell. Första modellen var dock lite för enkel och baserad på teori för slutna system så den gick inte bygga vidare på utan det var enklare att göra en helt ny modell baserad på teori för öppna system. Det var dock inte förgäves att bygga den första modellen utan de geometriska villkoren som använts i den enkla modellen kunde återanvändas i den mer avancerade som tack vare detta relativt snabbt kunde skapas.  Den mer avancerade modellen ger värden som stämmer mycket bra överens med mätresultat vid höga tryck, i detta fall 16 bar. Att modellen inte stämmer överens så bra vid låga tryck kan bero på flera saker, naturligtvis på att faktorer som försummats kanske har stor inverkan vid låga tryck eller att mätvärdena helt enkelt är fel. Maskinen går inte stabilt 6 respektive 10,5 bar utan gör det först vid 16 bar vilket gör att det är relevant att jämföra simulerade värden med mätvärden först vid 16 bar, en annan felkälla kan vara att givarna inte hänger med i det snabba förloppet samt att de inte är helt exakta (Greijer, 2002).     Kartläggning av en befintlig maskins geometrier, studier av termodynamiska lagar samt provborrningsresultat har legat till grund för modellen. / This report constitutes the documentation of a master thesis performed at Atlas Copco Secoroc in Fagersta under supervision by the division of Machine Design’s former lecturer (PhD) Håkan Wettergren and the division of Fluid & Mechanical Engineering System’s professor (PhD) Karl-Erik Rydberg and at Atlas Copco Secoroc design engineer Risto Wisakanto, head of department Thomas Greijer, both department DTH, and Secorocs head of research and development Lars Holmgren. The purpose with this work is to develop a simulation model which will be used at development of pneumatic down-the-hole hammers.  Mapping of an existing machines geometry, studies of thermodynamic laws and test results is the basic sources used during development of this model.

<p>Denna rapport utgör dokumentationen av ett examensarbete utfört på Atlas Copco Secoroc i Fagersta under handledning av Maskinkonstruktions före detta universitetslektor Håkan Wettergren och Fluid & Mekaniksystems professor Karl-Erik Rydberg och på Atlas Copco Secoroc konstruktör Risto Wisakanto, avdelningschef Thomas Greijer, båda avdelning DTH, samt Secorocs utvecklingschef Lars Holmgren.   Arbetet syftar till att utveckla en simuleringsmodell vilken ska användas vid utveckling av pneumatiska sänkborrmaskiner. Målsättningen var att göra en så bra modell som möjligt, en modell som skulle kunna användas vid utveckling av nya sänkborrmaskiner, och att stegvis förfina en i grunden enkel modell. Första modellen var dock lite för enkel och baserad på teori för slutna system så den gick inte bygga vidare på utan det var enklare att göra en helt ny modell baserad på teori för öppna system. Det var dock inte förgäves att bygga den första modellen utan de geometriska villkoren som använts i den enkla modellen kunde återanvändas i den mer avancerade som tack vare detta relativt snabbt kunde skapas.  Den mer avancerade modellen ger värden som stämmer mycket bra överens med mätresultat vid höga tryck, i detta fall 16 bar. Att modellen inte stämmer överens så bra vid låga tryck kan bero på flera saker, naturligtvis på att faktorer som försummats kanske har stor inverkan vid låga tryck eller att mätvärdena helt enkelt är fel. Maskinen går inte stabilt 6 respektive 10,5 bar utan gör det först vid 16 bar vilket gör att det är relevant att jämföra simulerade värden med mätvärden först vid 16 bar, en annan felkälla kan vara att givarna inte hänger med i det snabba förloppet samt att de inte är helt exakta (Greijer, 2002).     Kartläggning av en befintlig maskins geometrier, studier av termodynamiska lagar samt provborrningsresultat har legat till grund för modellen.</p> / <p>This report constitutes the documentation of a master thesis performed at Atlas Copco Secoroc in Fagersta under supervision by the division of Machine Design’s former lecturer (PhD) Håkan Wettergren and the division of Fluid & Mechanical Engineering System’s professor (PhD) Karl-Erik Rydberg and at Atlas Copco Secoroc design engineer Risto Wisakanto, head of department Thomas Greijer, both department DTH, and Secorocs head of research and development Lars Holmgren. The purpose with this work is to develop a simulation model which will be used at development of pneumatic down-the-hole hammers.  Mapping of an existing machines geometry, studies of thermodynamic laws and test results is the basic sources used during development of this model.</p>