JPH02289794A - 硬岩内掘さく孔の直径拡大用ガングドリル - Google Patents

硬岩内掘さく孔の直径拡大用ガングドリル

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JPH02289794A
JPH02289794A JP1282842A JP28284289A JPH02289794A JP H02289794 A JPH02289794 A JP H02289794A JP 1282842 A JP1282842 A JP 1282842A JP 28284289 A JP28284289 A JP 28284289A JP H02289794 A JPH02289794 A JP H02289794A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は,一般的にいえば,さく岩機に関するものであ
り、さらに詳しくいえば、硬岩内の試掘穴の直径を大き
くするためのガングドリルに関するものである。
〔従来の技術〕
建設工事中、道路及び建物基礎の下の岩盤に水平穴をそ
れらの構造物’e損うことなく掘さくするのが望ましい
ことが多い。このような水平穴は,公益事業施設、すな
わち下水道などに用いられることもあり,この目的のた
めには、まっすぐな穴を土地を乱すのを最小限にして経
済的に掘ざ〈することが望ましい。
このような穴を完成するためには、構造物のどちらの側
にもたて坑を掘って,軟らかい土地ではオーガを,硬い
土地では場く岩ドリルを用いてたて坑からたて坑へ穴を
掘るのが普通である。これは,回転ドリルストリングを
用いてオーガ又はさく岩ドリルを押し進める在来の掘さ
く技術を利用して遂行ざれる。オーガ又はドリル及び引
きずクドリルストリングを解体して挿入し、一方のたて
坑から他方のたて坑へ駆動する。
二つの場所の間に正確なまっすぐな穴を掘るのに比較的
有効なコアドリルが小さな穴のために開発嘔れていた。
しかし,コアは.普通,最大6mのセグメントで掘られ
て取除がねなければならないので,有効なコア試すいは
約10〜2oCrrL(lI〜8インチ)以下の穴に制
限される。
大きな寸法の穴では、工程が手間どることになるので,
コアはますます取除き難くなり、特に硬岩においてそう
なる。結果として、よυ大きな直径の穴をあけるときに
,まずコア抜き穴をあけて、そのあとで穴の寸法全所望
の直径まで大きくするために一連の回転リングリーマを
コア抜き穴に押し通す慣用手段が生じた。
拡掘はまた時間がかがシ,一般に、粗雑であったり又は
くねくねしている穴全作り,寸法が太きくなるにつれて
、リング力ツタに加わる回転駆動力を生ずるドリルスト
リングを曲げることなく前進を続けきせることがさらに
困難になる。この方法に対する一つの改良にリング力ツ
タを穴全通して引き戻すことがあるが,これは漸進的な
段階的操作なので,リーマが穴の直径の付近を動きまわ
る困難性は一改良されたが,なお続いている。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は,硬岩内に正蓚な大直径の穴を掘さくす
る方法と装置を提供することである。本発明の一つの目
的は,効率よく最小の空気消費量で上記のような穴を硬
岩内に高速度で掘ることである。本発明のその他の目的
は,容易に改変されて入手できる集合ドリル及び硬岩内
の類似の寸法の穴のための類似の方法に比べて小寸法の
簡単でがんじょうで信頼性のあるポーリング装置を用い
て硬岩内の大直径水平穴の掘さくを遂行することである
本発明のその他の目的は,集合ドリルの後端に取付けら
れ,集合ドリルが穴を通って進むにつれて岩石粒子を取
除くのを助けるオーガ手段を備えた装置全提供すること
である。岩石粒子の取除きは,オーガを引きずってドリ
ルと一緒に回転することと,圧力流体を吐出すことを組
合せて遂行され,それによって岩石粒子の承除きのとき
の圧力流体の消費tt最小限にする。
〔課題を解決するだめの手段〕
本発明において、水平穴が接近全可能にするたて坑を穴
の両側にまず掘り下げることによって完成きれる.次に
.約10CrIL(11)のたて坑の間の小さな直径の
穴がコア試すいによって掘り抜かれる。次に,ドリルス
トリングがその穴の中に挿入される。「ガングドリル構
成」という名称で本発明の譲受人であるインガーソル・
ランド・カンパニーに譲渡された米国特許第11. 7
 2 9, IJ 3 9号に図示されて説明された形
式のものと大体同じ改変集合ドリルがドリルストリング
K取付けらhる。
本発明の目的のために,中央ドリルは取除かれて、1本
のポーリングロンドまたは中央送りロンドによって置換
され、そのロンドによってガングドリルに圧力流体をそ
の反対端、すなわち通常は岩石掘さくビツl入れている
端から供給する。これによって集合ドリルをコア抜きし
た発破孔の中に挿入されたドリルストリングに逆向きに
取付けることができる。次にーガングドリルは,円周方
向に取付けた衝撃さく岩ドリル全作動嘔せるために圧力
流体を供給される。次に、ドリルストリングを回転し,
穴−+4して抜き出して一集合ドリルを引きずり回転す
る。圧力流体及びさく岩ドリルの掘ツ<クずが普通のや
り方で大きな直径の穴から出てゆく。追加きれた特徴と
じてーガングドリルを穴から引き抜いて回転するとき,
数区分のオーガをガングドリルのうしろに取付けて水平
穴の清掃全追加して行ってもよい。これによって穴を清
掃するのに必要な空気の必要量全全体として少なくする
上述の目的は,岩石に衝突する端において圧力流体とド
リルストリングからの回転力を受けるように適応された
集合ドリルを備え,前記適応を実現するために圧力流体
を受けて前記集合ドリルを前記集合ドリルの衝突端で前
記集合ドリルの中心線上に取付けられたドリルストリン
グに接続する手段をさらに備え、前記ドリルス} IJ
ングは,さらに,回転して集合ドリルを前記ドリルスト
リングの入っている掘さくでれた穴の中に引き入れて,
前記ドリルストリングが進むにつれて萌記穴を大きくす
るようにした硬岩中により大きな直径の穴を掘る装置に
おいて得られる。
〔実施例〕
次に第1図を参照すると,改変した集合ドリルの断面図
が示され,集合ドリルが参照数字lによって総括的に表
されている。集合ドリルは,前方端又は仕事発生端に端
プラグ3を有し,後方端に後頭l1ヲ有する円筒形本体
パレル2からなっている。複数のダウンホールドリル5
が米国特許第11, 7 2 9, 4 39号に前に
開示された方法でバレル2に取付けられている。
一般に,個々のドリル5の各kがプラグうの中の穴6の
中及び後頭4の中のテーバ穴7の中に取付けられている
。テーパ穴7は個々のダウンホールドリル5の各々につ
いているテー・《と共同作動する。ダウンホールドリル
5の各々は、それぞれのテーパ穴7に袋ナット8によっ
て保持されている。圧力流体が円周方向に取付けられた
ダウンホールドリル5の各々に半径方向分配穴9によっ
て分配づれる。
従来の集合ドリルにおいては,ドリルストリングは.後
頭に取付けられて,圧力流体全半径方向分配穴に供給す
る。本発明においては,中央ドリルは取除かねてコアロ
ンドlOで置替えられている。コアロッド10は,圧力
流体を後頭に供給する中央穴11を設けられている。コ
アロッドlOは,それの前方端13にねじ12全備え.
ねじ111又は他の都合のよい手段によって後頭に接続
されている。
後頭にはまた.オーガを集合ドリルの後頭端に取付けで
きるようにするソケットフランジ15が増付けられてい
る。ダウンポールドリル5の各々には、ダウンホールド
リルによってa霜’t加えられて岩石を破片にして岩石
粒子全除去するさく岩ドリルピット16(仮想線で示さ
れている)が取付けられている。第2図は,ダウンホー
ルドリル5のコアロッドlOによって与えられる中心軸
のまわシの配置を示している。圧力流体(普通は圧縮空
気)をコアロッド10を経て後頭4の中の半径方向分配
穴9を通り、個々のダウンホール5の各々に供給できる
ことを当業者が認めるはずである。圧力流体はドリルビ
ツ}16に伝えられる打撃作用を生ずる。
第う図に示嘔れているように,逆集合ドリル1がドリル
ストリング20に取付けらね,そのドリルストリングは
.それとほぼ同じ直径のあらかじめあけられたコアドリ
ル穴21の中に挿入される。
ドリルストリング20は.次に,例えば、日本国東京の
エヌ・エル・シー株式会社によって供給ざれ,ロングイ
ヤー・ポーリング・マシンズの商品名で販売でれている
ポーリング・マシンのような図示の形式のポーリングマ
シン26に取付けられている。ポーリングマシン26は
,発破孔21i’i作る操作においてドリルストリング
に回転力とけん引力の両方を与える。
水平せん孔を作るために,たて坑25と25Aが予定し
たせん孔の両端に掘られる。次に,ポーリングマシン2
6が二つのたて坑の一方(例えば25)の中に配備され
て基礎27の上に取付けられる。ポーリングマシンは,
一般にたて坑25と25Aの間に10〜l5crrL(
L1〜6インチ)の範囲にあるコアドリルによって試す
い孔を,コアドリルを進めるためにドリルストリング・
セグメントを用いる従来の方法で作るのに用いられる。
コア抜きされた穴が完成すると,コアドリルを取除いて
本発明による集合ドリルと置替える。次に、ドリルスト
リングを引っ張って回転しー ドリルストリングと一緒
に集合ドリル1及び集合ドリルに続く部分30の中にサ
ービスクレーン52などを用いて仲人される付属オーガ
を運ぶ。
圧力流体は、集合ドリル1に,例えば空気圧縮8l51
によってポーリングマシンとドリルストリング全通して
送られ,さく岩ドリルピット16に岩石掘さく衝撃作用
をひき起す。集合ドリル試すい孔を通して引かれるにつ
れて.集合ドリルは、試すい孔を所望の直径D2まで拡
大する。小直径D1の中のドリルストリングは,コアド
リルが作りつつある大直径穴の中にコアドリルを引き入
れるとき、コアドリル全中心に上せて安定化するように
作用する.価力がかかつていて中心によせる安定化装置
として作用するドリルス} IJングは一集合ドリルで
まっすぐな真円穴を作る,集合ドリルlから出てゆく圧
力流体及び集合ドリルを引きずり,ソケットフランジ1
5Kよって集合ドリルに取付けられた回転オーガ30の
作用が大直径穴から作られたくずを掃除し,くずを取除
くことのできるたて坑25Aの中に蓄積する。
集合ドリルがたて坑25に一たん達すると,集合ドリル
が取除かれ,オーガのセグメントとも同様の方法で取除
かれて仕手全完了する。オーガを用いると,穴をきれい
にするのに必要な空気の量が大いに減少する。しかし,
穴をきれいにするのに空気だけ金用いてもよい。
本発明による掘さく方式は,直径が500〜gOOm(
20〜32インチ)で長さが73m(230フィート)
の穴を硬岩内に在来の掘さく方法を著しく上まわるポー
リング速度であけるのに用いられた。より長く、より大
きい穴もこの掘さく方式の能力内によく入っている。
【図面の簡単な説明】
第1図は一前方圧力流体供給及び回転のための本発明に
従って改変された集合ドリルの断面図,第2図は,前記
集合ドリルの端面図, 第5図は,本発明による水平逆掘嘔く方式の絵画図全示
す。 1一一集合ドリル% 2−一本体バレル,3一一プラグ
−4一一後頭− 5一一ダウンホールドリル,10−−
コアロッド、11−一中央穴,15−−ソケットフラン
ジ、16一一さく岩ドリルピット、20−−ドリルスト
リング、21−−コアドリル穴、 特許庁長官 吉 田 文 毅 殿 (審査官         殿) ■,事件の表示 平成l年 特 許 願第 2828++2号 補正する者 事件との関係

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、硬岩内の試掘穴の直径を大きくするためのもので、
    後方端及び前方端を有する円筒形ドリル本体の中にある
    複数の個別衝撃発生さく岩ドリルと、前記さく岩ドリル
    の中心線において、前記ドリル本体に前記前方端で接続
    されて、あらかじめ掘さくされた穴を拡大するために、
    前記さく岩ドリルを回転して前記あらかじめ掘さくされ
    た穴を通して引抜くドリルストリングとを備え、前記ド
    リル本体の前記前方端が岩石を掘さくするために露出さ
    れて前記ドリル本体の周辺の周りに配置された前記さく
    岩ドリルのピット端を有するガングドリルであつて、前
    記ドリル本体が前記さく岩ドリルを完全に囲い、前記ド
    リル本体がさらに位置合せ手段、固定手段及び圧力流体
    を前記さく岩ドリルに供給する手段を備え、前記圧力流
    体は前記ドリル本体の内部にある前記さく岩ドリルに入
    り、前記さく岩ドリルから前記前方端で前記ドリル本体
    の外部へ出てゆき、それによつて前記ドリル本体が岩石
    掘さくくずを外に出す周辺通路を形成して個別ドリルを
    保護し、圧力流体を前記ドリル本体の前記前方端から供
    給する前記手段が個別の衝撃ドリルとほぼ同じ寸法で前
    記衝撃ドリルに置替えでき、それによつて前記ガングド
    リルのさく岩の方向を反対にできる中心コアロッドを備
    えていることを特徴とするガングドリル。 2、前記コアロッドが前記ドリル本体の前記前方端から
    圧力流体を受ける中央通路を中に形成されていることを
    さらに特徴とする請求項1に記載のガングドリル。 3、前記コアロッドがそれの前方端にあつてドリルスト
    リングに取付けるねじを備え、前記ドリル本体の前記後
    方端へソケットフランジを備えた取付け手段によつて接
    続されていることをさらに特徴とする請求項1に記載の
    ガングドリル。
JP1282842A 1988-10-28 1989-10-30 硬岩内掘さく孔の直径拡大用ガングドリル Expired - Lifetime JPH0776518B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US26401688A 1988-10-28 1988-10-28
US264016 1988-10-28
US07/368,904 US4878547A (en) 1988-10-28 1989-06-21 Rock drilling apparatus
US368904 1989-06-21

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JPH02289794A true JPH02289794A (ja) 1990-11-29
JPH0776518B2 JPH0776518B2 (ja) 1995-08-16

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ID=26950201

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DE (1) DE3935897A1 (ja)
GB (1) GB2224765B (ja)
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