JPH08270355A - 二重管式ドリリングビット - Google Patents
二重管式ドリリングビットInfo
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- JPH08270355A JPH08270355A JP7151895A JP7151895A JPH08270355A JP H08270355 A JPH08270355 A JP H08270355A JP 7151895 A JP7151895 A JP 7151895A JP 7151895 A JP7151895 A JP 7151895A JP H08270355 A JPH08270355 A JP H08270355A
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Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 掘削作業の効率化を促進することができ、掘
削によって発生する泥水を含む掘屑を管内を通して外部
に搬出することができ、掘削管の継ぎ足し作業時、掘削
終了時に、掘削管内に泥水を含む掘屑、地下水が逆流す
るのを防止することのできる二重管式ドリリングビット
を提供する。 【構成】 本発明の二重管式ドリリングビットは、掘削
管20の掘削先端部に設けられる筒状のリングビット体
22と、クラッチ結合部を有してリングビット体内に設
けられるクローネンビット体25と、掘削用の圧水を供
給する通水路46bを有すると共にクラッチ結合部と結
合するクラッチ結合部を有しかつ掘削管内に挿通されて
クラッチロックによりクローネンビット体25に動力伝
達するインナーロッド体45とを備え、クローネンビッ
ト体25には通水路46bに連通される連通路26aを
有し、クローネンビット体25の掘削先端部には圧水を
掘削穴に向かって逆噴射する吐出口31が形成されてい
る。
削によって発生する泥水を含む掘屑を管内を通して外部
に搬出することができ、掘削管の継ぎ足し作業時、掘削
終了時に、掘削管内に泥水を含む掘屑、地下水が逆流す
るのを防止することのできる二重管式ドリリングビット
を提供する。 【構成】 本発明の二重管式ドリリングビットは、掘削
管20の掘削先端部に設けられる筒状のリングビット体
22と、クラッチ結合部を有してリングビット体内に設
けられるクローネンビット体25と、掘削用の圧水を供
給する通水路46bを有すると共にクラッチ結合部と結
合するクラッチ結合部を有しかつ掘削管内に挿通されて
クラッチロックによりクローネンビット体25に動力伝
達するインナーロッド体45とを備え、クローネンビッ
ト体25には通水路46bに連通される連通路26aを
有し、クローネンビット体25の掘削先端部には圧水を
掘削穴に向かって逆噴射する吐出口31が形成されてい
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、掘削によって発生する
泥水を含む掘屑を管内を通して外部に搬出することので
きる二重管式ドリリングビットに関する。
泥水を含む掘屑を管内を通して外部に搬出することので
きる二重管式ドリリングビットに関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、軟弱地盤を掘削する掘削シス
テムとして、単管式の掘削管の掘削先端部にネジ締結さ
れたリングビットとシャーピンを介してリングビットに
結合されたクローネンビットとを有するドリリングビッ
トを使用するものが知られている。そのクローネンビッ
トの先端部には掘削管に連通する通水路が設けられてい
る(なお、本発明に関する先行技術として特開平4−1
94189号公報参照)。
テムとして、単管式の掘削管の掘削先端部にネジ締結さ
れたリングビットとシャーピンを介してリングビットに
結合されたクローネンビットとを有するドリリングビッ
トを使用するものが知られている。そのクローネンビッ
トの先端部には掘削管に連通する通水路が設けられてい
る(なお、本発明に関する先行技術として特開平4−1
94189号公報参照)。
【0003】図18はその掘削システムの一例を示すも
ので、貯水池造成における掘削作業の説明図である。こ
の図18において、G.Lは地表、U.Lは池底、V.
Wは遮水壁、1はドリリングビット構成要素としての掘
削管、2はクローネンビット、3はプレベンター、4は
掘削管駆動装置としてのスイベル、5は送水ポンプ、6
はシール部材である。
ので、貯水池造成における掘削作業の説明図である。こ
の図18において、G.Lは地表、U.Lは池底、V.
Wは遮水壁、1はドリリングビット構成要素としての掘
削管、2はクローネンビット、3はプレベンター、4は
掘削管駆動装置としてのスイベル、5は送水ポンプ、6
はシール部材である。
【0004】この従来の掘削システムでは、掘削管1を
回転駆動すると共に、スイベル4により掘削管1を掘削
進行方向に押圧し、送水ポンプ5により圧水を掘削管内
1に供給してクローネンビット2から吐出噴射させ、泥
水を含む掘屑を掘削管1と坑壁10との間にできる掘削
穴の隙間11から坑口12に向かって搬出するようにな
っている。その坑口12に搬出された泥水を含む掘屑は
プレベンター3を経由して外部に排出される。
回転駆動すると共に、スイベル4により掘削管1を掘削
進行方向に押圧し、送水ポンプ5により圧水を掘削管内
1に供給してクローネンビット2から吐出噴射させ、泥
水を含む掘屑を掘削管1と坑壁10との間にできる掘削
穴の隙間11から坑口12に向かって搬出するようにな
っている。その坑口12に搬出された泥水を含む掘屑は
プレベンター3を経由して外部に排出される。
【0005】そして、この掘削システムでは、予定深度
まで掘削が進行すると、掘削管1を若干引き上げ、アン
カーワイヤーを掘削管1内に挿入し、セメントを掘削管
1内注入しながら、掘削管1を掘削穴から抜き取るよう
にしている。なお、池底U.Lは造成の進行と共に更に
深く掘られる。
まで掘削が進行すると、掘削管1を若干引き上げ、アン
カーワイヤーを掘削管1内に挿入し、セメントを掘削管
1内注入しながら、掘削管1を掘削穴から抜き取るよう
にしている。なお、池底U.Lは造成の進行と共に更に
深く掘られる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の軟弱地盤を掘削する掘削システムでは、特に出水層
を有する地域の掘削作業においては、過大な地下水圧が
掘削穴の坑壁10にかかっており、掘削管1と坑壁10
との間にできる掘削穴の隙間11から泥水を含む掘屑を
いわゆる外返しで坑口12に向かって搬出するので、泥
水の流動による坑壁10の崩壊が起こり易く、これが原
因で地盤沈下、地上への噴水、坑口12への噴水を誘発
することがあり、掘削作業が総じて困難で、掘削作業の
効率アップが望まれている。
来の軟弱地盤を掘削する掘削システムでは、特に出水層
を有する地域の掘削作業においては、過大な地下水圧が
掘削穴の坑壁10にかかっており、掘削管1と坑壁10
との間にできる掘削穴の隙間11から泥水を含む掘屑を
いわゆる外返しで坑口12に向かって搬出するので、泥
水の流動による坑壁10の崩壊が起こり易く、これが原
因で地盤沈下、地上への噴水、坑口12への噴水を誘発
することがあり、掘削作業が総じて困難で、掘削作業の
効率アップが望まれている。
【0007】本発明は、上記の事情に鑑みて為されたも
ので、その第1の目的は内外ビットの同時駆動で掘削作
業の効率化を促進することのできる二重管式ドリリング
ビットを提供することにある。
ので、その第1の目的は内外ビットの同時駆動で掘削作
業の効率化を促進することのできる二重管式ドリリング
ビットを提供することにある。
【0008】その第2の目的は、掘削によって発生する
泥水を含む掘屑を管内を通して外部に搬出することので
きる二重管式ドリリングビットを提供することにある。
泥水を含む掘屑を管内を通して外部に搬出することので
きる二重管式ドリリングビットを提供することにある。
【0009】その第3の目的は、掘削管の継ぎ足し作業
時、掘削終了時に、掘削管内に泥水を含む掘屑、地下水
が逆流するのを防止することのできる二重管式ドリリン
グビットを提供することにある。
時、掘削終了時に、掘削管内に泥水を含む掘屑、地下水
が逆流するのを防止することのできる二重管式ドリリン
グビットを提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
の二重管式ドリリングビットは、上記各目的を達成する
ため、掘削管の掘削先端部に設けられる筒状のリングビ
ット体と、クラッチ結合部を有して前記リングビット体
内に設けられるクローネンビット体と、掘削用の圧水を
供給する通水路を有すると共に前記クラッチ結合部に対
応しこれと結合するクラッチ結合部を有しかつ前記掘削
管内に挿通されてクラッチロックにより前記クローネン
ビット体に動力伝達するインナーロッド体とを備え、前
記クローネンビット体は前記通水路に連通される連通路
を有し、該クローネンビット体の掘削先端部には前記圧
水を掘削穴に向かって吐出する吐出口が形成され、前記
リングビット体と前記クローネンビット体との並進運動
により掘削することを特徴とする。
の二重管式ドリリングビットは、上記各目的を達成する
ため、掘削管の掘削先端部に設けられる筒状のリングビ
ット体と、クラッチ結合部を有して前記リングビット体
内に設けられるクローネンビット体と、掘削用の圧水を
供給する通水路を有すると共に前記クラッチ結合部に対
応しこれと結合するクラッチ結合部を有しかつ前記掘削
管内に挿通されてクラッチロックにより前記クローネン
ビット体に動力伝達するインナーロッド体とを備え、前
記クローネンビット体は前記通水路に連通される連通路
を有し、該クローネンビット体の掘削先端部には前記圧
水を掘削穴に向かって吐出する吐出口が形成され、前記
リングビット体と前記クローネンビット体との並進運動
により掘削することを特徴とする。
【0011】好ましくは、前記クローネンビット体は前
記リングビット体にシャーピンを介して結合され、前記
リングビット体に対する前記インナーロッドの管軸方向
への相対移動により前記シャーピンが切断され、前記ク
ローネンビット体が掘削穴底に埋設放置される。
記リングビット体にシャーピンを介して結合され、前記
リングビット体に対する前記インナーロッドの管軸方向
への相対移動により前記シャーピンが切断され、前記ク
ローネンビット体が掘削穴底に埋設放置される。
【0012】更に、好ましくは、前記クローネンビット
体は、掘削先端部に刃部を有して掘削時に管軸方向に可
動される可動ビット体と前記シャーピンを介して前記リ
ングビット体に結合された遮水用筒体とから構成され、
該可動ビット体には前記連通路と前記吐出口とが形成さ
れ、該遮水用筒体と前記可動ビット体との間の隙間が掘
削時に泥水を含む掘屑の搬出路となっている。
体は、掘削先端部に刃部を有して掘削時に管軸方向に可
動される可動ビット体と前記シャーピンを介して前記リ
ングビット体に結合された遮水用筒体とから構成され、
該可動ビット体には前記連通路と前記吐出口とが形成さ
れ、該遮水用筒体と前記可動ビット体との間の隙間が掘
削時に泥水を含む掘屑の搬出路となっている。
【0013】更に、シャーピンの切断後、前記リングビ
ット体のシャーピン設置箇所に形成されている穴を介し
て前記リングビット体に泥水を含む掘屑が逆流するのを
防止するため、前記クローネンビット体にはOーリング
シールが設けられている。
ット体のシャーピン設置箇所に形成されている穴を介し
て前記リングビット体に泥水を含む掘屑が逆流するのを
防止するため、前記クローネンビット体にはOーリング
シールが設けられている。
【0014】より好ましくは、前記シャーピン切断前に
おける非掘削時に泥水を含む掘屑、地下水が前記搬出路
に逆流するのを防止するため、前記可動ビット体には前
記掘削先端部の後端側に前記遮水用筒体の先端をシール
するシール部が設けられ、前記可動ビット体には前記連
通路に掘削用の圧水により開成される弁部が設けられて
いる。
おける非掘削時に泥水を含む掘屑、地下水が前記搬出路
に逆流するのを防止するため、前記可動ビット体には前
記掘削先端部の後端側に前記遮水用筒体の先端をシール
するシール部が設けられ、前記可動ビット体には前記連
通路に掘削用の圧水により開成される弁部が設けられて
いる。
【0015】
【作用】本発明に係わる二重管式ドリリングビットによ
れば、筒状のリングビット体とクローネンビット体との
並進運動により掘削が行われる。その掘削時には、イン
ナーロッド体の通水路とクローネンビット体の連通路と
を経由して掘削用の圧水の供給が行われ、圧水がクロー
ネンビット体の掘削先端部の吐出口から掘削穴からの泥
水を吸引するように逆噴射される。掘削時に発生した泥
水を含む掘屑はリングビット体とクローネンビット体と
の間の隙間から外部に搬出される。掘削管の継ぎ足し作
業時等には、このリングビット体とクローネンビット体
との間の隙間は閉成され、掘削管内に掘削時に発生した
泥水を含む掘屑が侵入することが防止される。また、ク
ローネンビット体にはその連通路に弁部が設けられ、こ
の弁部が圧水の供給停止と共に閉成されるので、連通路
を介して掘削時に発生した泥水を含む掘屑が侵入するこ
とも防止される。クロネーンビット体は掘削終了後、リ
ングビット体から分離され、掘削穴底に放置される。
れば、筒状のリングビット体とクローネンビット体との
並進運動により掘削が行われる。その掘削時には、イン
ナーロッド体の通水路とクローネンビット体の連通路と
を経由して掘削用の圧水の供給が行われ、圧水がクロー
ネンビット体の掘削先端部の吐出口から掘削穴からの泥
水を吸引するように逆噴射される。掘削時に発生した泥
水を含む掘屑はリングビット体とクローネンビット体と
の間の隙間から外部に搬出される。掘削管の継ぎ足し作
業時等には、このリングビット体とクローネンビット体
との間の隙間は閉成され、掘削管内に掘削時に発生した
泥水を含む掘屑が侵入することが防止される。また、ク
ローネンビット体にはその連通路に弁部が設けられ、こ
の弁部が圧水の供給停止と共に閉成されるので、連通路
を介して掘削時に発生した泥水を含む掘屑が侵入するこ
とも防止される。クロネーンビット体は掘削終了後、リ
ングビット体から分離され、掘削穴底に放置される。
【0016】
【実施例】図1は本発明に係わる二重管式ドリリングビ
ットの掘削先端側の断面図を示し、図2は本発明に係わ
る二重管式ドリリングビットの掘削後端側の断面図を示
している。
ットの掘削先端側の断面図を示し、図2は本発明に係わ
る二重管式ドリリングビットの掘削後端側の断面図を示
している。
【0017】その図1において、20は第1掘削管であ
る。第1掘削管20の掘削先端側にはその内周にネジ部
20aが形成され、その掘削後端側にはその外周にネジ
部20bが形成されている。その第1掘削管20には掘
削穴が延びるに従って逐次第2掘削管21、第3掘削
管、…が継ぎ足されるものであり、図2にはその第2掘
削管21が二点鎖線で示されている。この第2掘削管2
1の先端側の内周にはネジ部20bと螺合されるネジ部
21aが形成され、第2掘削管21の後端側の外周には
図示を略すネジ部が形成されている。第1掘削管20の
掘削先端側には筒状のリングビット体22が設けられて
いる。このリングビット体22の掘削先端には、10個
の取り付け凹所が等角度毎に形成され、図3に示すよう
にこの取り付け凹所には、硬質の掘削刃23が固定され
ている。このリングビット体22の後端側にはネジ部2
2aがその外周に形成され、このネジ部22aは図1に
示すように第1掘削管20のネジ部20aに螺合されて
いる。そのリングビット体22の軸方向中間部周壁には
シャーピン24を挿通するための楕円形の挿通孔が形成
されている。そのシャーピン24は2個一対であり、互
いに対向して配置されている。このシャーピン24の役
割については後述する。
る。第1掘削管20の掘削先端側にはその内周にネジ部
20aが形成され、その掘削後端側にはその外周にネジ
部20bが形成されている。その第1掘削管20には掘
削穴が延びるに従って逐次第2掘削管21、第3掘削
管、…が継ぎ足されるものであり、図2にはその第2掘
削管21が二点鎖線で示されている。この第2掘削管2
1の先端側の内周にはネジ部20bと螺合されるネジ部
21aが形成され、第2掘削管21の後端側の外周には
図示を略すネジ部が形成されている。第1掘削管20の
掘削先端側には筒状のリングビット体22が設けられて
いる。このリングビット体22の掘削先端には、10個
の取り付け凹所が等角度毎に形成され、図3に示すよう
にこの取り付け凹所には、硬質の掘削刃23が固定され
ている。このリングビット体22の後端側にはネジ部2
2aがその外周に形成され、このネジ部22aは図1に
示すように第1掘削管20のネジ部20aに螺合されて
いる。そのリングビット体22の軸方向中間部周壁には
シャーピン24を挿通するための楕円形の挿通孔が形成
されている。そのシャーピン24は2個一対であり、互
いに対向して配置されている。このシャーピン24の役
割については後述する。
【0018】そのリングビット体22内にはクローネン
ビット体25が設けられている。このクローネンビット
体25は、ここでは、可動ビット体26と遮水用筒体2
7とから構成されている。可動ビット体26は掘削先端
部に掘削刃部材28がネジ29により固定されている。
掘削刃部材28は図4に二点鎖線で示すように120度
毎に掘削刃30が固定されている。その掘削刃部材28
にはその周回り方向掘削刃間に120度毎に吐出孔31
が形成されている。また、その掘削刃部材28の後端部
にはテーパー面28aが形成され、このテーパー面28
aにはOリングシール32が設けられている。このテー
パー面28aとOリングシール32との役割も後述す
る。
ビット体25が設けられている。このクローネンビット
体25は、ここでは、可動ビット体26と遮水用筒体2
7とから構成されている。可動ビット体26は掘削先端
部に掘削刃部材28がネジ29により固定されている。
掘削刃部材28は図4に二点鎖線で示すように120度
毎に掘削刃30が固定されている。その掘削刃部材28
にはその周回り方向掘削刃間に120度毎に吐出孔31
が形成されている。また、その掘削刃部材28の後端部
にはテーパー面28aが形成され、このテーパー面28
aにはOリングシール32が設けられている。このテー
パー面28aとOリングシール32との役割も後述す
る。
【0019】可動ビット体26は軸方向に延びる連通路
26aを有する。この連通路26aの掘削先端側には吐
出口31に通じる通路26bが各吐出口31に対応して
設けられている。可動ビット体26の後端側で連通路2
6aの内壁にはバネ受け部26cが設けられると共に弁
部の一部を構成する環状の弁座部材33が設けられてい
る。この弁座部材33は圧縮スプリング34を連通路2
6aに挿入し、ボール弁35を連通路26aに挿入した
後、可動ビット体26の後端側の連通路内周壁に溶接等
の手段により固定される。圧縮スプリング34は連通路
26aを閉成する方向にそのボール弁35を付勢する。
この可動ビット体26の後端には後述するインナーロッ
ド体とクラッチ結合するクラッチ結合部としての係合凹
所26dが図5に示すように90度毎に形成されてい
る。
26aを有する。この連通路26aの掘削先端側には吐
出口31に通じる通路26bが各吐出口31に対応して
設けられている。可動ビット体26の後端側で連通路2
6aの内壁にはバネ受け部26cが設けられると共に弁
部の一部を構成する環状の弁座部材33が設けられてい
る。この弁座部材33は圧縮スプリング34を連通路2
6aに挿入し、ボール弁35を連通路26aに挿入した
後、可動ビット体26の後端側の連通路内周壁に溶接等
の手段により固定される。圧縮スプリング34は連通路
26aを閉成する方向にそのボール弁35を付勢する。
この可動ビット体26の後端には後述するインナーロッ
ド体とクラッチ結合するクラッチ結合部としての係合凹
所26dが図5に示すように90度毎に形成されてい
る。
【0020】この発明に係わるドリリングビットは、リ
ングビット体22と遮水用筒体27とからなる二重管構
造となっている。遮水用筒体27内にはバルブカラー部
材36が設けられている。このバルブカラー部材36は
外筒36aと内筒36bと連結壁36cとからなり、外
筒36aは遮水用筒体27の掘削先端側段差部に溶接固
定されている。内筒36bは可動ビット体26のガイド
としての役割を果たす。遮水用筒体27の掘削先端側に
はテーパ部37が形成され、このテーパ部37にはシャ
ーピン24が挿通される楕円形の挿通孔24aが6に示
すように一対形成され、このシャーピン24を介して遮
水用筒体27とリングビット体22とが連結されてい
る。遮水用筒体27の外周壁にはこのシャーピン24を
挟んで軸方向両側にOリングシール38、39が設けら
れている。そのテーパ部37には掘削刃部材28の後端
部に臨む側にテーパ面37aが形成され、テーパ面37
aの傾斜角度はテーパー面28aの傾斜角度と略同一で
ある。
ングビット体22と遮水用筒体27とからなる二重管構
造となっている。遮水用筒体27内にはバルブカラー部
材36が設けられている。このバルブカラー部材36は
外筒36aと内筒36bと連結壁36cとからなり、外
筒36aは遮水用筒体27の掘削先端側段差部に溶接固
定されている。内筒36bは可動ビット体26のガイド
としての役割を果たす。遮水用筒体27の掘削先端側に
はテーパ部37が形成され、このテーパ部37にはシャ
ーピン24が挿通される楕円形の挿通孔24aが6に示
すように一対形成され、このシャーピン24を介して遮
水用筒体27とリングビット体22とが連結されてい
る。遮水用筒体27の外周壁にはこのシャーピン24を
挟んで軸方向両側にOリングシール38、39が設けら
れている。そのテーパ部37には掘削刃部材28の後端
部に臨む側にテーパ面37aが形成され、テーパ面37
aの傾斜角度はテーパー面28aの傾斜角度と略同一で
ある。
【0021】可動ビット体26は遮水用筒体27に対し
て軸方向に可動であり、その可動ビット体26の外周に
はバネ受け用の環状段差部26eが形成され、バルブカ
ラー部材36の内筒36aの後端と環状段差部26eと
の間には圧縮スプリング40が介装されている。この圧
縮スプリング40は可動ビット体26を坑口方向に付勢
する役割を果たし、掘削刃部材28のテーパー面28a
と遮水用筒体27のテーパ面37aとの衝合によりその
可動ビット体26の坑口方向への移動が停止されてい
る。可動ビット体26と遮水用筒体27との間には隙間
41があり、この隙間41の掘削方向先端側は、掘削開
始前には、図1の上半分に示すように閉成され、掘削時
には図1の下半分に示すように開成される。この隙間4
1の役割については本発明の作用と共に説明することと
する。
て軸方向に可動であり、その可動ビット体26の外周に
はバネ受け用の環状段差部26eが形成され、バルブカ
ラー部材36の内筒36aの後端と環状段差部26eと
の間には圧縮スプリング40が介装されている。この圧
縮スプリング40は可動ビット体26を坑口方向に付勢
する役割を果たし、掘削刃部材28のテーパー面28a
と遮水用筒体27のテーパ面37aとの衝合によりその
可動ビット体26の坑口方向への移動が停止されてい
る。可動ビット体26と遮水用筒体27との間には隙間
41があり、この隙間41の掘削方向先端側は、掘削開
始前には、図1の上半分に示すように閉成され、掘削時
には図1の下半分に示すように開成される。この隙間4
1の役割については本発明の作用と共に説明することと
する。
【0022】遮水用筒体27の後端側には可動ビット体
26の後端をガイドするガイド筒42が設けられてい
る。このガイド筒42は図7に示すブラケット43を溶
接することにより遮水用筒体27の後端に固定される。
その遮水用筒体27の外周壁には、軸方向中間部分でか
つリングビット体22の後端部分に対応する位置と遮水
用筒体27の後端部とにOリングシール44、44´が
設けられている。このOリングシール44、44´の役
割についても本発明の作用と共に説明することとする。
26の後端をガイドするガイド筒42が設けられてい
る。このガイド筒42は図7に示すブラケット43を溶
接することにより遮水用筒体27の後端に固定される。
その遮水用筒体27の外周壁には、軸方向中間部分でか
つリングビット体22の後端部分に対応する位置と遮水
用筒体27の後端部とにOリングシール44、44´が
設けられている。このOリングシール44、44´の役
割についても本発明の作用と共に説明することとする。
【0023】第1掘削管20、第2掘削管21、…内に
はインナーロッド組立体45が挿通される。このインナ
ーロッド組立体45は、図2に示すように、第1インナ
ーロッド46、第2インナーロッド47、第3インナー
ロッド、…から構成される。第1インナーロッド46の
先端部には可動ビット体26の係合凹所26dとクラッ
チ結合する係合突起46aが図1、図8、図9に示すよ
うに形成されている。第1インナーロッド46には掘削
用の圧水を供給する通水路として軸方向に延びる貫通孔
46bが形成されている。第1インナーロッド46の後
端には、その外周にネジ部46cが形成されている。そ
のネジ部46cには図2に示す第2インナーロッド47
の先端側内周に形成されたネジ部47aが螺合される。
また、第1インナーロッド46の外周にはその軸方向中
間部に環状段差部46dが形成され、この環状段差部4
6dは後述するシャーピン切断の際に遮水用筒体27の
ガイド筒42に当接される。
はインナーロッド組立体45が挿通される。このインナ
ーロッド組立体45は、図2に示すように、第1インナ
ーロッド46、第2インナーロッド47、第3インナー
ロッド、…から構成される。第1インナーロッド46の
先端部には可動ビット体26の係合凹所26dとクラッ
チ結合する係合突起46aが図1、図8、図9に示すよ
うに形成されている。第1インナーロッド46には掘削
用の圧水を供給する通水路として軸方向に延びる貫通孔
46bが形成されている。第1インナーロッド46の後
端には、その外周にネジ部46cが形成されている。そ
のネジ部46cには図2に示す第2インナーロッド47
の先端側内周に形成されたネジ部47aが螺合される。
また、第1インナーロッド46の外周にはその軸方向中
間部に環状段差部46dが形成され、この環状段差部4
6dは後述するシャーピン切断の際に遮水用筒体27の
ガイド筒42に当接される。
【0024】第2インナーロッド47の後端にはその外
周にネジ部47bが形成され、このネジ部47bには掘
削穴が延びるに従って逐次第3インナーロッド、…が継
ぎ足されるものである。その第2インナーロッド47、
第3インナーロッド、…には通水路としての貫通孔が形
成され、図2において、符号47cはその貫通孔を示し
ている。第1インナーロッド46の貫通孔46bの周壁
には、図9に示すようにバネ受け用の環状段差部46d
が形成されている。その環状段差部46dよりも後端側
の貫通孔46bの周壁には、環状の弁座部材48が設け
られている。この弁座部材48は圧縮スプリング49を
連通路46bに挿入し、ボール弁50を連通路46bに
挿入した後、第1インナーロッド46の後端側の貫通孔
周壁に溶接等の手段により固定される。圧縮スプリング
49は貫通孔46bを閉成する方向にそのボール弁50
を付勢する。第1インナーロッド46と第2インナーロ
ッド47との境界部にはガイド部材51が設けられてい
る。このガイド部材51は図9に示すようにその基部が
第1インナーロッド46、第2インナーロッド47に溶
接されている。そのガイド部材51は図10に示すよう
に第1インナーロッド46の周回り方向に90度毎に設
けられ、ガイド部材51の先端は掘削管(ここでは第2
掘削管21)の内壁に摺接されている。掘削管とインナ
ーロッド体45との間は図9、図10に示すように、隙
間52が形成され、この隙間52は図9、図11、図1
2に示す隙間41に通じている。
周にネジ部47bが形成され、このネジ部47bには掘
削穴が延びるに従って逐次第3インナーロッド、…が継
ぎ足されるものである。その第2インナーロッド47、
第3インナーロッド、…には通水路としての貫通孔が形
成され、図2において、符号47cはその貫通孔を示し
ている。第1インナーロッド46の貫通孔46bの周壁
には、図9に示すようにバネ受け用の環状段差部46d
が形成されている。その環状段差部46dよりも後端側
の貫通孔46bの周壁には、環状の弁座部材48が設け
られている。この弁座部材48は圧縮スプリング49を
連通路46bに挿入し、ボール弁50を連通路46bに
挿入した後、第1インナーロッド46の後端側の貫通孔
周壁に溶接等の手段により固定される。圧縮スプリング
49は貫通孔46bを閉成する方向にそのボール弁50
を付勢する。第1インナーロッド46と第2インナーロ
ッド47との境界部にはガイド部材51が設けられてい
る。このガイド部材51は図9に示すようにその基部が
第1インナーロッド46、第2インナーロッド47に溶
接されている。そのガイド部材51は図10に示すよう
に第1インナーロッド46の周回り方向に90度毎に設
けられ、ガイド部材51の先端は掘削管(ここでは第2
掘削管21)の内壁に摺接されている。掘削管とインナ
ーロッド体45との間は図9、図10に示すように、隙
間52が形成され、この隙間52は図9、図11、図1
2に示す隙間41に通じている。
【0025】リングビット体22の掘削先端側開口53
(図9、図13参照)は掘削時に隙間41に連通される
ものであるが、掘削前には図9に示すようにクローネン
ビット体25とインナーロッド体45とのクラッチロッ
クが解除されており、掘削先端側開口53と隙間41と
は掘削刃部材28のテーパー面28aと遮水用筒体27
のテーパ面37aとOリングシール32とにより遮断さ
れている。
(図9、図13参照)は掘削時に隙間41に連通される
ものであるが、掘削前には図9に示すようにクローネン
ビット体25とインナーロッド体45とのクラッチロッ
クが解除されており、掘削先端側開口53と隙間41と
は掘削刃部材28のテーパー面28aと遮水用筒体27
のテーパ面37aとOリングシール32とにより遮断さ
れている。
【0026】掘削時には、図14に示すように、インナ
ーロッド体45が掘削方向に進出されて、クローネンビ
ット体25とクラッチ結合され、クローネンビット体2
5が圧縮スプリング40の付勢力に抗して掘削穴底に向
かって進出される。そして、図示を略す送水ポンプによ
り圧水をインナーロッド体45の通水路に供給すると、
ボール弁50が開成されると共に、クロネーンビット体
25のボール弁35が開成される。その圧水は吐出口3
1を介して掘削穴に噴射される。同時に、図示を略すス
イベルにより掘削管が回転される共に、インナーロッド
体45を介してクローネンビット体25に動力が伝達さ
れ、クローネンビット体25が回転駆動させる。これに
より、リングビット体22とクローネンビット体25と
が別々に並進運動して掘削すると共に、圧水噴射により
掘屑の外部への搬出が行われる。その掘削により発生し
た泥水を含んだ掘屑は開口53、隙間41、52を経由
して坑口から排出され、遮水用筒体27と可動ビット体
26との間の隙間41は掘削時に泥水を含む掘屑の搬出
路となる。このように、泥水を含む掘屑は掘削管の内部
を通って坑口から外部に搬出されるので、泥水の流動に
よる坑壁の崩壊、これに起因する地盤沈下、地上への噴
水、坑口への噴水の誘発を回避できる。掘削管の継ぎ足
し作業時には、送水ポンプによる送水が停止されると共
に、インナーロッド体45が掘削管に対して坑口方向へ
可動されて、クローネンビット体25とインナーロッド
体45とのクラッチロックが解除される。すると、圧縮
スプリング40の付勢力により可動ビット体26が後退
されて、掘削刃部材28のテーパー面28aが遮水用筒
体27のテーパ面37aに衝合し、掘削先端隙間41が
Oリングシール32により封止されるので、掘削管、イ
ンナーロッド体の継ぎ足し時に泥水を含んだ掘屑、地下
水が隙間41に逆流し、坑口から噴出することが阻止さ
れる。また、ボール弁35が圧縮スプリング34の付勢
力により閉弁方向に可動され、連通路26aと貫通孔4
6bとの連通が遮断される。同様に、ボール弁50が閉
弁方向に可動され、貫通孔46bと貫通孔47cとも遮
断される。従って、吐出口31、連通路26a、インナ
ーロッド体45の通水路を経由して泥水を含んだ掘屑、
地下水が逆流することも防止される。
ーロッド体45が掘削方向に進出されて、クローネンビ
ット体25とクラッチ結合され、クローネンビット体2
5が圧縮スプリング40の付勢力に抗して掘削穴底に向
かって進出される。そして、図示を略す送水ポンプによ
り圧水をインナーロッド体45の通水路に供給すると、
ボール弁50が開成されると共に、クロネーンビット体
25のボール弁35が開成される。その圧水は吐出口3
1を介して掘削穴に噴射される。同時に、図示を略すス
イベルにより掘削管が回転される共に、インナーロッド
体45を介してクローネンビット体25に動力が伝達さ
れ、クローネンビット体25が回転駆動させる。これに
より、リングビット体22とクローネンビット体25と
が別々に並進運動して掘削すると共に、圧水噴射により
掘屑の外部への搬出が行われる。その掘削により発生し
た泥水を含んだ掘屑は開口53、隙間41、52を経由
して坑口から排出され、遮水用筒体27と可動ビット体
26との間の隙間41は掘削時に泥水を含む掘屑の搬出
路となる。このように、泥水を含む掘屑は掘削管の内部
を通って坑口から外部に搬出されるので、泥水の流動に
よる坑壁の崩壊、これに起因する地盤沈下、地上への噴
水、坑口への噴水の誘発を回避できる。掘削管の継ぎ足
し作業時には、送水ポンプによる送水が停止されると共
に、インナーロッド体45が掘削管に対して坑口方向へ
可動されて、クローネンビット体25とインナーロッド
体45とのクラッチロックが解除される。すると、圧縮
スプリング40の付勢力により可動ビット体26が後退
されて、掘削刃部材28のテーパー面28aが遮水用筒
体27のテーパ面37aに衝合し、掘削先端隙間41が
Oリングシール32により封止されるので、掘削管、イ
ンナーロッド体の継ぎ足し時に泥水を含んだ掘屑、地下
水が隙間41に逆流し、坑口から噴出することが阻止さ
れる。また、ボール弁35が圧縮スプリング34の付勢
力により閉弁方向に可動され、連通路26aと貫通孔4
6bとの連通が遮断される。同様に、ボール弁50が閉
弁方向に可動され、貫通孔46bと貫通孔47cとも遮
断される。従って、吐出口31、連通路26a、インナ
ーロッド体45の通水路を経由して泥水を含んだ掘屑、
地下水が逆流することも防止される。
【0027】予定深度まで掘削が進行すると、送水ポン
プによる送水が停止される。この送水停止により、上記
と同様に、ボール弁35、50により連通路26a、貫
通孔46bが閉成される。そして、インナーロッド体4
5を掘削管に対して相対的に掘削穴底方向に可動させる
と、図15に示すように、可動ビット体26の先端が開
口53から突出する。その際、圧縮スプリング40が掘
削時よりも更に圧縮される。この図15はシャーピン2
4の切断直前の状態を示し、第1インナーロッド46の
環状段差部46dは遮水用筒体27のガイド筒42に当
接するかしないかの位置にある。更に、インナーロッド
体45を掘削管に対して相対的に掘削穴底方向に可動さ
せると、図16に示すように、シャーピン24が切断さ
れて、遮水用筒体27とリングビット体22との連結が
絶たれ、遮水用筒体27は可動ビット体26と共にリン
グビット体22の開口53から掘削穴底に向かって突出
する。すなわち、クローネンビット体25とリングビッ
ト体22とのシャーピン24による結合が絶たれる。遮
水用筒体27のOリングシール44´はリングビット体
22のシャーピン設置箇所の穴を介して泥水を含んだ掘
屑、地下水がリングビット体22内に逆流するのを阻止
する役割を果たし、シャーピン切断後においてはリング
ビット体22のシャーピン切断箇所の後部側に位置す
る。なお、Oリングシール44は補助的に設けられてい
る。
プによる送水が停止される。この送水停止により、上記
と同様に、ボール弁35、50により連通路26a、貫
通孔46bが閉成される。そして、インナーロッド体4
5を掘削管に対して相対的に掘削穴底方向に可動させる
と、図15に示すように、可動ビット体26の先端が開
口53から突出する。その際、圧縮スプリング40が掘
削時よりも更に圧縮される。この図15はシャーピン2
4の切断直前の状態を示し、第1インナーロッド46の
環状段差部46dは遮水用筒体27のガイド筒42に当
接するかしないかの位置にある。更に、インナーロッド
体45を掘削管に対して相対的に掘削穴底方向に可動さ
せると、図16に示すように、シャーピン24が切断さ
れて、遮水用筒体27とリングビット体22との連結が
絶たれ、遮水用筒体27は可動ビット体26と共にリン
グビット体22の開口53から掘削穴底に向かって突出
する。すなわち、クローネンビット体25とリングビッ
ト体22とのシャーピン24による結合が絶たれる。遮
水用筒体27のOリングシール44´はリングビット体
22のシャーピン設置箇所の穴を介して泥水を含んだ掘
屑、地下水がリングビット体22内に逆流するのを阻止
する役割を果たし、シャーピン切断後においてはリング
ビット体22のシャーピン切断箇所の後部側に位置す
る。なお、Oリングシール44は補助的に設けられてい
る。
【0028】インナーロッド体45を掘削管から抜き取
ると、可動ビット体26は圧縮スプリング40の付勢力
により後退され、遮水用筒体27のテーパ面37aと掘
削刃部材28のテーパ面28aと衝合し、Oリングシー
ル32により隙間41が閉じられる。図15から図17
までに示す一連の作業は短時間のうちに行われる。従っ
て、シャーピン切断作業の際に、隙間41を介して泥水
を含んだ掘屑、地下水がリングビット体22内に逆流す
るのが防止される。なお、連通路26aはシャーピン切
断前にボール弁35により閉じられるので、泥水を含ん
だ掘屑、地下水が吐出口31、連通路26aを介して掘
削管内に流入することも阻止される。
ると、可動ビット体26は圧縮スプリング40の付勢力
により後退され、遮水用筒体27のテーパ面37aと掘
削刃部材28のテーパ面28aと衝合し、Oリングシー
ル32により隙間41が閉じられる。図15から図17
までに示す一連の作業は短時間のうちに行われる。従っ
て、シャーピン切断作業の際に、隙間41を介して泥水
を含んだ掘屑、地下水がリングビット体22内に逆流す
るのが防止される。なお、連通路26aはシャーピン切
断前にボール弁35により閉じられるので、泥水を含ん
だ掘屑、地下水が吐出口31、連通路26aを介して掘
削管内に流入することも阻止される。
【0029】図17に示す状態において、掘削管内にセ
メントミルクが注入され、クローネンビット体25はセ
メントと一体化されて掘削穴底に放置される。一方、リ
ングビット体22は掘削穴底に向けてセメントを注入し
ながら掘削管と共に掘削穴から除去される。
メントミルクが注入され、クローネンビット体25はセ
メントと一体化されて掘削穴底に放置される。一方、リ
ングビット体22は掘削穴底に向けてセメントを注入し
ながら掘削管と共に掘削穴から除去される。
【0030】
【発明の効果】本発明に係わる二重管式ドリリングビッ
トは、以上説明したように、リングビット体とクローネ
ンビット体とが別々に回転駆動されるので、掘削作業の
効率化を促進することができるという効果を奏する。ま
た、掘削によって発生する泥水を含む掘屑を管内を通し
て外部に搬出することができ、掘削管の継ぎ足し作業
時、掘削終了時に、掘削管内に泥水を含む掘屑、地下水
が逆流するのを防止することができるという効果を奏す
る。
トは、以上説明したように、リングビット体とクローネ
ンビット体とが別々に回転駆動されるので、掘削作業の
効率化を促進することができるという効果を奏する。ま
た、掘削によって発生する泥水を含む掘屑を管内を通し
て外部に搬出することができ、掘削管の継ぎ足し作業
時、掘削終了時に、掘削管内に泥水を含む掘屑、地下水
が逆流するのを防止することができるという効果を奏す
る。
【図1】 本発明に係わる二重管式ドリリングビットの
掘削先端側の断面図を示す。
掘削先端側の断面図を示す。
【図2】 本発明に係わる二重管式ドリリングビットの
掘削後端側の断面図を示す。
掘削後端側の断面図を示す。
【図3】 本発明に係わるリングビット体の掘削先端の
形状を示す平面図である。
形状を示す平面図である。
【図4】 本発明に係わるクローネンビット体の掘削先
端の形状を示す平面図である。
端の形状を示す平面図である。
【図5】 本発明に係わるクローネンビット体の掘削先
端の形状を示す平面図である。
端の形状を示す平面図である。
【図6】 本発明に係わる遮水用筒の掘削側先端の形状
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図7】 本発明に係わる遮水用筒の後端の形状を示す
平面図である。
平面図である。
【図8】 本発明に係わるインナーロッド体の先端の形
状を示す平面図である。
状を示す平面図である。
【図9】 本発明に係わる二重管式ドリリングビットの
掘削前の状態を示す縦断面図で、一部簡略化されてい
る。
掘削前の状態を示す縦断面図で、一部簡略化されてい
る。
【図10】 図9のA−A線に沿う断面図である。
【図11】 図9のB−B線に沿う断面図である。
【図12】 図9のC−C線に沿う断面図である。
【図13】 図9の二重管式ドリリングビットを掘削先
端側から目視した平面図である。
端側から目視した平面図である。
【図14】 本発明に係わる二重管式ドリリングビット
の掘削時の状態を示す縦断面図で、一部簡略化されてい
る。
の掘削時の状態を示す縦断面図で、一部簡略化されてい
る。
【図15】 本発明に係わる二重管式ドリリングビット
のシャーピン切断直前の状態を示す縦断面図で、一部簡
略化されている。
のシャーピン切断直前の状態を示す縦断面図で、一部簡
略化されている。
【図16】 本発明に係わる二重管式ドリリングビット
のシャーピン切断後の状態を示す縦断面図で、一部簡略
化されている。
のシャーピン切断後の状態を示す縦断面図で、一部簡略
化されている。
【図17】 本発明に係わる二重管式ドリリングビット
のセメントミルク注入時の状態を示す縦断面図で、一部
簡略化されている。
のセメントミルク注入時の状態を示す縦断面図で、一部
簡略化されている。
【図18】 従来の掘削システムの一例を示す説明図で
ある。
ある。
20…第1掘削管 21…第2掘削管 22…リングビット体 24…シャーピン 25…クローネンビット体 26…可動ビット体 26a…連通路 27…遮水用筒体 31…吐出口 41…隙間 44´…Oリングシール 45…インナーロッド体 46b、47c…貫通孔(通水路)
Claims (6)
- 【請求項1】 掘削管の掘削先端部に設けられる筒状の
リングビット体と、クラッチ結合部を有して前記リング
ビット体内に設けられるクローネンビット体と、掘削用
の圧水を供給する通水路を有すると共に前記クラッチ結
合部に対応しこれと結合するクラッチ結合部を有しかつ
前記掘削管内に挿通されてクラッチロックにより前記ク
ローネンビット体に動力伝達するインナーロッド体とを
備え、前記クローネンビット体は前記通水路に連通され
る連通路を有し、該クローネンビット体の掘削先端部に
は前記圧水を掘削穴に向かって逆噴射する吐出口が形成
され、前記リングビット体と前記クローネンビット体と
の並進運動により掘削することを特徴とする二重管式ド
リリングビット。 - 【請求項2】 前記クローネンビット体が前記リングビ
ット体にシャーピンを介して結合され、前記リングビッ
ト体に対する前記インナーロッドの管軸方向への相対移
動により前記シャーピンが切断され、前記クローネンビ
ット体が掘削穴底に埋設放置されることを特徴とする請
求項1に記載の二重管式ドリリングビット。 - 【請求項3】 前記クローネンビット体は、掘削先端部
に掘削刃を有して掘削時に管軸方向に可動される可動ビ
ット体と前記シャーピンを介して前記リングビット体に
結合された遮水用筒体とから構成され、該可動ビット体
には前記連通路と前記吐出口とが形成され、該遮水用筒
体と前記可動ビット体との間の隙間が掘削時に泥水を含
む堀屑の搬出路となっていることを特徴とする請求項2
に記載の二重管式ドリリングビット。 - 【請求項4】 前記シャーピンの切断後に前記リングビ
ット体の前記シャーピン設置箇所に形成されている穴を
介して前記リングビット体に泥水を含む掘屑が逆流する
のを防止するため、前記クローネンビット体にはOーリ
ングシールが設けられている請求項3に記載の二重管式
ドリリングビット。 - 【請求項5】 前記シャーピン切断前における非掘削時
に泥水を含む掘屑、地下水が前記搬出路に逆流するのを
防止するため、前記可動ビット体には前記掘削先端部の
後端側に前記遮水用筒体の先端をシールするシール部が
設けられている請求項4に記載の二重管式ドリリングビ
ット。 - 【請求項6】 前記可動ビット体には前記連通路に掘削
用の圧水により開成される弁部が設けられている請求項
5に記載の二重管式ドリリングビット。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7151895A JPH08270355A (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 二重管式ドリリングビット |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7151895A JPH08270355A (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 二重管式ドリリングビット |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08270355A true JPH08270355A (ja) | 1996-10-15 |
Family
ID=13463026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7151895A Pending JPH08270355A (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 二重管式ドリリングビット |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08270355A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1995
- 1995-03-29 JP JP7151895A patent/JPH08270355A/ja active Pending
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