JP6865100B2

JP6865100B2 - ボーリングビット及びボーリングコア採取方法

Info

Publication number: JP6865100B2
Application number: JP2017102368A
Authority: JP
Inventors: 尚彦 ▲高▼本; 亮齋藤
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2017-05-24
Filing date: 2017-05-24
Publication date: 2021-04-28
Anticipated expiration: 2037-05-24
Also published as: JP2018197446A

Description

本発明は、採取されるボーリングコアの端部周縁角部の欠けを少なくし、あるいは欠けの度合いを小さくすることができるボーリングビット及びボーリングコア採取方法に関する。

岩石試験では、試験体を作製する場合、岩石ブロックやボーリングコアが用いられる。試験体は、要求されるコア径でボーリングを行ってボーリングコアを採取し、採取されたボーリングコアを、要求される長さより少し長めに切断し、さらに端面の研磨を行って端面を平滑にし、要求される長さに調整される。

なお、特許文献１には、ボーリング機械でコアに袋を被覆しつつコアを採取し、振動やコアの摩擦でコアが損傷しないようにするコア採取装置が記載されている。また、特許文献２には、サンプリングチューブ内にコアを採取する際に、コア外周に筒状の袋体を被覆するように構成したコア採取装置が記載されている。さらに、特許文献３には、コアビットが切り出すコア柱を、円筒状の内壁を有する筒の内部を通過させることにより一定の径に整形するコア整形部を備え、コア整形部によって、採取されたコア柱が自然膨張により崩壊等することを防止し、自然状態に近いコア柱を採取するようにしたコア採取装置が記載されている。

特開平７−２０８０５９号公報特開平９−１２５８５９号公報特開２００４−６８３２５号公報

ところで、コアチューブの先端に掘削用のビットが設けられたボーリングビットを用い、前記ビットで掘削された岩石コアなどのボーリングコアをコアチューブ内に取り込む際、ボーリングコアとコアチューブとの間に隙間が生じており、この隙間のためにボーリングコアが傾き、コアチューブの内壁との衝突によって、ボーリングコアの端部周縁角部が欠けてしまう場合が多かった。

このボーリングコアの端部周縁角部に欠けが生じると、ボーリングコアの端面を研磨する必要があり、本来必要とする試験体として要求されるボーリングコアの長さよりも短くなってしまう。また、この欠けの度合いが大きいと、ボーリングコアの端面を研磨する時間が長くなり、結果としてボーリングコア採取完了までの作業時間が長くなってしまう。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、採取されるボーリングコアの端部周縁角部の欠けを少なくし、あるいは欠けの度合いを小さくすることができるボーリングビット及びボーリングコア採取方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるボーリングビットは、コアチューブの先端に掘削用のビットが設けられ、前記ビットで掘削されたボーリングコアをコアチューブ内に取り込むボーリングビットであって、前記コアチューブの内壁に収縮性を有したジェルシートを接着したことを特徴とする。

また、本発明にかかるボーリングビットは、上記の発明において、前記ジェルシートは、前記コアチューブの内壁壁面に分散配置されることを特徴とする。

また、本発明にかかるボーリングビットは、上記の発明において、さらに、前記ジェルシートの内側に摩擦低減シートを接着したことを特徴とする。

また、本発明にかかるボーリングコア採取方法は、コアチューブの先端に掘削用のビットが設けられたボーリングビットを用い、前記ビットで掘削されたボーリングコアをコアチューブ内に取り込んで前記ボーリングコアを採取するボーリングコア採取方法であって、前記コアチューブの内壁に収縮性を有したジェルシートを接着した状態で前記ボーリングコアを前記コアチューブ内に取り込むことを特徴とする。

また、本発明にかかるボーリングコア採取方法は、上記の発明において、前記ジェルシートは、前記コアチューブの内壁壁面に分散配置されることを特徴とする。

また、本発明にかかるボーリングコア採取方法は、上記の発明において、さらに、前記ジェルシートの内側に摩擦低減シートを接着した状態で前記ボーリングコアを前記コアチューブ内に取り込むことを特徴とする。

また、本発明にかかるボーリングコア採取方法は、上記の発明において、ボーリングコアが取り込まれたボーリングビットを地上に引き上げた後、前記ボーリングコアの底部側に前記ジェルシートを接着することを特徴とする。

本発明によれば、ボーリングコアが取り込まれるコアチューブの内壁に収縮性を有したジェルシートを接着しているので、ボーリング時におけるボーリングコアの傾きを抑えることができるため、採取されるボーリングコアの端部周縁角部の欠けを少なくし、あるいは欠けの度合いを小さくすることができる。

図１は、本発明の実施の形態であるボーリングビットの構成を一部破断して示した断面図である。図２は、図１に示したボーリングビットのＡ−Ａ線断面図である。図３は、ボーリングコアが取り込まれたボーリングビットを地上に引き上げた後、ボーリングコアの底部側にジェルシートを接着したボーリングビットの状態を示す断面図である。

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。

図１は、本発明の実施の形態であるボーリングビット１の構成を一部破断して示した断面図である。また、図２は、図１に示したボーリングビット１のＡ−Ａ線断面図である。図１及び図２に示すように、ボーリングビット１は、円筒状のコアチューブ２の先端に掘削用のビット３が設けられる。コアチューブ２の内壁には、収縮性を有したジェルシート４が接着される。さらに、ジェルシート４の内側には、摩擦低減シート５が接着される。摩擦低減シート５は、テフロン（登録商標）などの各種樹脂の表面を、例えばシボ状に表面加工したものである。

ボーリングビット１の上部は、ボーリングロッド７が接続される。ボーリングロッド７は、図示しない地上に配置されたボーリングマシンによって回転させられ、この回転に伴ってボーリングビット１が回転する。ボーリングビット１が回転すると、ビット３が回転して岩石などを掘削する。この掘削によってボーリングコア６が形成され、ボーリングコア６は、掘削に伴ってコアチューブ２内に取り込まれる。

ボーリングコア６がコアチューブ２に取り込まれる際、コアチューブ２の内壁に設けられたジェルシート４の存在によって、ボーリングコア６は、ほぼ軸Ｃに沿って進行し、軸Ｃに対する傾きが抑えられ、コアチューブ２に衝突しない。この結果、図１に示すように、ボーリングコア６の端部周縁角部に欠けＥ１が生じにくく、あるいは、欠けＥ１の大きさ（度合い）を小さくすることができる。

したがって、採取されたボーリングコア６を試験体にする場合、端面に対する研磨量が少なく、要求される試験体の長さを容易に得ることができる。また、研磨量が少ないため、試験体作製の作業時間を短くすることができる。

また、コアチューブ２内のボーリングコア６が軸Ｃに対して傾いていると、コアチューブ２内からボーリングコア６の取り出しが困難になり、ボーリングコア６の取り出し作業に時間がかかる。さらに、コアチューブ２内からボーリングコア６の取り出しが困難である場合、ビット３の反対側からボーリングコア６を叩いて取り出すことになるが、この叩きによってボーリングコア６が破壊する場合がある。これに対して、本実施の形態では、ボーリングコア６が軸Ｃに対して傾いておらず、ボーリングコア６の取り出しが容易となり、ボーリングコア６の叩きによって破壊することがない。

ここで、図２に示すように、ジェルシート４は、コアチューブ２の内壁で周方向に沿って均等に４分割されている。なお、これに限らず、ジェルシート４は、さらに、８分割等、多分割してもよい。すなわち、ジェルシート４は、コアチューブ２の内壁で分散配置され、ボーリングコア６のコアチューブ２内への挿入進行に伴って、ジェルシート４が接着されていない非接着領域に広がるとともに、ボーリングコア６を内径側に押圧してボーリングコア６の外壁に密着する。これによって、ボーリングコア６は、軸Ｃに対する傾きが抑えられる。

また、上述したように、ジェルシート４の内側には、摩擦低減シート５が接着される。摩擦低減シート５は、ボーリングコア６との間の摩擦を低減し、ボーリングコア６のコアチューブ２内への挿入をスムーズにしている。一方、コアチューブ２からボーリングコア６を取り出す際も、ボーリングコア６との間が低摩擦であるため、取り出し易くなる。

さらに、図３に示すように、ボーリングコア６が取り込まれたボーリングビット１を地上に引き上げた後、ボーリングコア６をコアチューブ２から取り出す前に、ボーリングコア６の底部に、収縮性のジェルシート１４を覆うように接着することが好ましい。

また、ジェルシート４，１４は、接着及び取り外しが容易であるため、従来のボーリングビットを、本実施の形態のボーリングビット１に変更、及び従来のボーリングビットへの復元が容易であり、ジェルシート４，１４の再利用も可能である。

１ボーリングビット
２コアチューブ
３ビット
４，１４ジェルシート
５摩擦低減シート
６ボーリングコア
７ボーリングロッド
Ｃ軸

Claims

コアチューブの先端に掘削用のビットが設けられ、前記ビットで掘削されたボーリングコアをコアチューブ内に取り込むボーリングビットであって、
前記コアチューブの内壁に収縮性を有したジェルシートを接着したことを特徴とするボーリングビット。
前記ジェルシートは、前記コアチューブの内壁壁面に分散配置されることを特徴とする請求項１に記載のボーリングビット。
さらに、前記ジェルシートの内側に摩擦低減シートを接着したことを特徴とする請求項１または２に記載のボーリングビット。
コアチューブの先端に掘削用のビットが設けられたボーリングビットを用い、前記ビットで掘削されたボーリングコアをコアチューブ内に取り込んで前記ボーリングコアを採取するボーリングコア採取方法であって、
前記コアチューブの内壁に収縮性を有したジェルシートを接着した状態で前記ボーリングコアを前記コアチューブ内に取り込むことを特徴とするボーリングコア採取方法。
前記ジェルシートは、前記コアチューブの内壁壁面に分散配置されることを特徴とする請求項４に記載のボーリングコア採取方法。
さらに、前記ジェルシートの内側に摩擦低減シートを接着した状態で前記ボーリングコアを前記コアチューブ内に取り込むことを特徴とする請求項４または５に記載のボーリングコア採取方法。
ボーリングコアが取り込まれたボーリングビットを地上に引き上げた後、前記ボーリングコアの底部側に前記ジェルシートを接着することを特徴とする請求項４〜６のいずれか一つに記載のボーリングコア採取方法。