JPH0913860A - ダウンザホールドリル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は地面ボーリング用ドリルロッドの
先端に装着し、圧気で駆動するダウンザホールドリルで
あって、特にドリル本体を容易に分解することを可能と
したダウンザホールドリルを提供する。 【構成】 ビット部と、先端部がビット部と接続された
ケーシングと、このケーシングの後端部に接続されたド
リルロッド連結部材と、これらビット部とドリルロッド
連結部材との間のケーシング内に設けられた打撃装置と
からなり、ビット部とケーシングとの間の連結部、およ
びケーシングとドリルロッド連結部材との間の連結部の
両方または一方を環状スペーサーを介して連結してい
る。 【効果】 環状スペーサーを破断することで分解ができ
るので、ビットの交換を作業現場で容易に行うことがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、地面ボーリング用ド
リルロッドの先端に装着し、圧気で駆動して給進するダ
ウンザホールドリルに係わり、特にドリル本体を容易に
分解可能にしたダウンザホールドリルに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のダウンザホールドリルは、図４に
一例を示すように、ビット部１と、先端部がビット部１
と接続されたケーシング２と、このケーシング２の後端
部に接続された連結部材３と、このビット部１と連結部
材３との間のケーシング２内に設けられた打撃装置４と
からなっている。このダウンザホールドリルは連結部材
３のねじ部３ａを介してドリルロッド５の先端に連結さ
れていて、先端の１本のビット１ａで掘削するようにな
っている。 すなわち、エアーがドリルロッド５から連
結部材３の軸心中空部３ｂを介して導入され、チェック
バルブ６を通りハンマー７を前後に駆動してビット２を
打撃せしめ、ついでエアーは、前記ビット１ａの軸心に
設けた排気孔８ａ、８ｂを経てビット１ａの先端に出
て、掘削した土砂や岩盤の粒体を伴ってケーシング２外
側と掘削孔（鎖線）９内壁及びこれに接続して地上迄延
設したドリルロッド５外側と掘削孔（図示せず）内壁と
の隙間を通り地上へ排出されるようになっいる。このダ
ウンザホールドリルを駆動する圧気は、ドリルロッド５
の上端に接続した地上のエアースペイス( 図示せず) に
連結したエアーホースからエアーコンプレッサにより供
給され、また、前記ドリルロッド５は地上に据え付けた
掘削機により回転、給進されるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しょうとする課題】この種のダウンザホー
ルドリルにおいては、長時間掘削を続けることによりビ
ット１ａの先端が次第に摩耗するため、あるいは掘削地
質との関係、あるいはその他の理由からビット部１の
み、あるいはケーシング２および打撃装置４を含めて交
換する必要が生じる。しかるに、前記従来のダウンザホ
ールドリルにおいては、ケーシング２と、ビット部１の
取付け部材１ｂ（ヘッドサブ）との間、およびケーシン
グ２と、連結部材３との間の接続螺合部が長時間掘削に
より、固く締まり上がってしまい容易に分解、取外すこ
とができず、したがって作業現場でのビットの交換が極
めて困難となるという問題があった。この発明は、上記
事情に鑑みて創案されたもので、ビット部１のみ、ある
いはケーシング２および打撃装置４を含めて容易に取外
すことができ、したがって、これらの交換作業等を容易
に行うことができるダウンザホールドリルを提供するこ
とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、この発明では、ビット部と、先端部が該ビット部と
接続されたケーシングと、このケーシングの後端部に接
続されたドリルロッド連結部材と、これらビット部とド
リルロッド連結部材との間のケーシング内に設けられた
打撃装置とを具備してなるダウンザホールドリルにおい
て、該ビット部とケーシングとの間の連結部、およびケ
ーシングとドリルロッド連結部材との間の連結部の少な
くともいずれか一方を環状スペーサーを介在させて連結
する、という技術的手段を講じている。

【０００５】

【作用】ビット交換等のためダウンザホールドリルのビ
ットあるいはドリルロッドを分解する場合は、環状スペ
ーサーを溶断あるいは機械的手段により破断することに
より、接続部のネジにかかっている捩じり応力または歪
みが除去され、したがって、これら接続部を容易に切離
すことができる。

【０００６】

【実施例】以下に、この発明のダウンザホールドリルの
好適実施例を図面を参照しながら説明する。図１は打撃
装置のハンマーがビットに当接した状態のダウンザホー
ルドリルを示す断面図、図２は打撃装置のハンマーがビ
ットから後退した状態のダウンザホールドリルを示す断
面図である。

【０００７】図中１０は円筒体からなるケーシングであ
って、その先端にビット１１が取付け部材（ヘッドサ
ブ）１２を介して螺合されている。なお、ビット１１の
軸心部には排気孔１１ａがほぼ軸方向に沿って貫通し、
先端部に軸心から離れて開口する排気孔１１ｂと連通し
ている。さらにケーシング１０の後端は軸心中空部１３
ａを有するドリルロッド連結部材１３の先端部と螺合し
ている。このドリルロッド連結部材１３の基端はドリル
ロッド１８と接続されている。

【０００８】また、ケーシング１０の軸心であって、ビ
ット１１とドリルロッド連結部材１３との間に位置する
部分には打撃装置１４が配設されている。この打撃装置
１４はハンマー１５とチェックバルブ機構１６とを具備
してなり、このハンマー１５は後述のようにケーシング
１０の軸方向に沿って往復動自在に摺動し、ビット１１
を間欠的に打撃するようになっている。

【０００９】取付け部材（ヘッドサブ）１２の後端部は
一段低くなった段部となっていて、この部分がネジ部１
２ａとなっていて、このネジ部１２ａにケーシング１０
の先端部（取付け部材１２の段部と同じ厚みを有する）
の内面に形成されたネジ部１０ａが螺合している。ここ
で取付け部材１２の段部の突当たり壁面とケーシング１
０の先端部末端との間に環状スペーサー１７ａが取付け
部材１２およびケーシング１０の外周面と面一となるよ
うにして介設されていて、このように環状スペーサー１
７が介在した状態でビット部とケーシング１０とが締付
けられている。

【００１０】ドリルロッド連結部材１３の先端部も同様
に一段と低く形成されたネジ部１３ｂとなっていて、こ
のネジ部１３ｂにケーシング１０の後端部の内面に形成
されたネジ部１０ｂが螺合し、さらにドリルロッド連結
部材１３の突当たり壁面とケーシング１０の後端部末端
との間に環状スペーサー１７ｂがドリルロッド連結部材
１３およびケーシング１０の外周面と面一となるように
して介設されていて、このように環状スペーサー１７ｂ
が介在した状態でドリルロッド連結部材１３とケーシン
グ１０とが締付けられている。

【００１１】ここで環状スペーサー１７ａ、１７ｂは、
使用環境に耐えるのに十分な機械強度を有し、かつバー
ナー等の熱、その他の物理的手段によりダウンザホール
ドリル本体を損傷させることなく破断し得る金属材が用
いられるが、機械強度を有するものであれば合成樹脂材
であってもよい。

【００１２】次に、この構成からなるダウンザホールド
リルの作用について説明する。ダウンザホールドリルの
動作自体については、従来のものと特に変わるところが
なく、まず、エアーが図示しないドリルロッドから連結
部材１３の軸心中空部１３ａを介して導入され、チェッ
クバルブ機構１６を通り、その時の圧気によりハンマー
１５を図面左方に駆動してビット１１を打撃し（図
１）、ビット１１先端が掘削面に衝撃力を加える。

【００１３】ついでそのエアーは、ケーシング１０の内
面を介して前記ビット１１の後端面とハンマー１５の先
端面との間に送られ、ハンマー１５を図中後方に後退さ
せ、さらに前記ビット１１の軸心に設けた排気孔１１
ａ、１１ｂを経てビット１１の先端に出て、掘削した土
砂や岩盤の粒体を伴ってケーシング１０外側と掘削孔
（鎖線）内壁１９及びこれに接続して地上迄延設したド
リルロッド外側と掘削孔（図示せず）内壁との隙間を通
り地上へ排出するようになっている。ハンマー１５が図
２のように後退したとき、ケーシング１０の内面を介し
てハンマー１５の後端面とチェックバルブ機構１６の先
端面との間にエアーが導入され、図１に示すようにハン
マー１５を前進させる。

【００１４】このダウンザホールドリルを駆動する圧気
は、ドリルロッドの上端に接続したエアーホースからエ
アーコンプレッサにより供給され、また、前記ドリルロ
ッドは地上に据え付けた掘削機により回転、給進される
ようになっている。このように地表よりの高圧縮空気の
供給を継続することによりハンマー１５は前述の如き往
復動の動作を繰り返し、地表のボーリングマシンにより
ダウンザホールドリルに回転と給進又は掘進が与えられ
掘削作業が取り進められる。

【００１５】このようにして長時間掘削を続けることに
よりビット１１の先端が次第に摩耗するなどし、あるい
はその他の理由からビット部を交換する場合、まず、環
状スペーサー１７ａをバーナーで溶断し、あるいはその
他の物理的手段により破断する。ついでビット１１の取
付け部材（ヘッドサブ）１２を回転させてケーシング１
０との螺合を緩めケーシング１０から取外すことができ
る。

【００１６】また、ビット部を、ケーシング１０および
打撃装置１４を含めて交換する場合も、同じく環状スペ
ーサー１７ｂを加熱して溶断し、あるいはその他の物理
的手段により破断する。ついでケーシング１０を回転さ
せてドリルロッド連結部材１３との螺合を緩め、ビット
部を含めてケーシング１０をドリルロッド連結部材１３
から取外すことができる。

【００１７】図３には、より大径に設定されたダウンザ
ホールドリルに適用した場合を示す。この場合も、環状
スペーサーを設けることにより前記実施例と同様に分解
を容易にすることができる。

【００１８】尚、前記実施例と同様の構成には符号を共
通として説明を省略する。なお、上記実施例では、駆動
用エアーをダウンザホールドリルの内部貫通路をを介し
ビット先端から排出させ、ダウンザホールドリルの外周
と掘削孔内壁との隙間から掘削した土砂や岩盤の粒体と
共に地上へ排出する形式の例について説明したが、この
発明は当然、これに限定されるものでなく、二重管ドリ
ルロッドに接続させ、駆動用エアーを掘削した土砂や岩
盤の粒体と共にダウンザホールドリルの内部貫通路を介
して地上へ排出する形式のものなどあらゆる種類、形式
のダウンザホールドリルに適用することができる。

【００１９】

【発明の効果】以上のようにこの発明では、ビット交換
のためダウンザホールドリルを分解する場合は、環状ス
ペーサーを溶断など機械的手段により破断することによ
り、接続部のネジにかかっている捩じり応力または歪み
が緩和され、したがって、これら接続部を作業現場でも
容易に切離すことができ、したがってビット交換を容
易、かつ迅速に行うことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例のダウンザホールドリルを示
す断面図である。

【図２】同ダウンザホールドリルの動作を説明する断面
図である。

【図３】異なる形状のダウンザホールドリルの一例を示
す断面図である。

【図４】従来のダウンザホールドリルの一例を示す断面
図である。

【符合の説明】

１…ビット ２…ケーシング ３…連結部材 ４…打撃装置 ５…ドリルロッド ６…チェックバルブ ７…ハンマー １０…ケーシング １１…ビット １１ａ…排気孔 １２…取付け部材（ヘッドサブ） １３…ドリルロッド連結部材 １４…打撃装置 １５…ハンマー １６…チェックバルブ機構 １７ａ、１７ｂ…環状スペーサー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ビット部と、先端部が該ビット部と接続
   されたケーシングと、このケーシングの後端部に接続さ
   れたドリルロッド連結部材と、これらビット部とドリル
   ロッド連結部材との間のケーシング内に設けられた打撃
   装置とを具備してなるダウンザホールドリルにおいて、 該ビット部とケーシングとの間の連結部、およびケーシ
   ングとドリルロッド連結部材との間の連結部の少なくと
   もいずれか一方に環状スペーサーを介在させてなること
   を特徴とするダウンザホールドリル。
2. 【請求項２】 ビット部とケーシングとの間の連結部、
   およびケーシングとドリルロッド連結部材との間の連結
   部にそれぞれ環状スペーサーを介在させてなることを特
   徴とする請求項１に記載のダウンザホールドリル。