JPH10510601A - 掘削方法及びそのためのビット組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ビット組立体によって土に穴を掘削する方法において、該ビット組立体は、掘削中穴に取り付けられる保護チューブ装置（４）が結合される、穴の外円を掘削するためのリング形状ビット（２）と、穴の中心部を掘削するための円筒内ビット（１）とを有し、円筒内ビット（１）から少なくとも回転運動が外ビット（２）に伝達される。外ビット（２）によって掘削することと保護チューブ（４）を引き出すことは、必要なときに内ビットの逆回転によって分離され、その後掘削は、内ビット（１）だけで続けられる。

Description

【発明の詳細な説明】 掘削方法及びそのためのビット組立体 本発明は、請求の範囲１の導入部分に記載された方法に関し、さらに該方法を 実施して、土中で穴或いはトンネルを掘削するための請求の範囲５の導入部分に 記載されたビット組立体及び請求の範囲８に記載されたドリルビットに関する。 中心穴を掘削する内ビットが穴から引き出され、一方で穴の外円を掘削するリ ングビットがボアに残される二重ビット組み立て体が、例えばFI 933074 号及び GB 2 255 365 号の特許明細書で従来から知られている。しかしながら、これら の例では、掘削後内ビットを穴から引き出すことができ、掘削を続けるなら再度 据え付けることもできる。 土に穴を掘削する際、最も一般的なのは穴の第１部分が柔らかい土の中で作ら れ、それによって保護チューブが掘削した穴の中に引かれる場合である。結局、 岩にぶつかると、保護チューブがそれ以上必要とされない。次いで、掘削工程の 変更が容易なら、保護チューブなしで掘削を続けることができる。問題は、掘削 方法を変えるのが困難なことである。内ビットを穴から引き出さなければならず 、より小径の穴を掘削するビットと交換しなければならない。この交換において 、完成した掘削設備は、穴から引き出され、新しい岩掘削用ビットを備えつけた ものが再度据え付けられる。これは、特に土中の第１穴が長いときに時間と費用 を要する。 本発明による方法及び適正なビットを備えたビット組立体によって、この欠点 の驚くべき改善を達成し、本発明は請求の範囲に記載したものに特徴を有する。 本発明の利点は、保護チューブを必要とする穴が、岩の中への穴と同じビット 組立体で掘削されることである。保護チューブが必要でないとき、掘削工程は内 ビットだけで続けて行われる。掘削が行き止まりで止まる場合、内ビットを外ビ ットを通して引き出すことができる。保護チューブが同時に引き出されることを 条件に、外ビットでさえボアから引き出すことができる。 ビット組立体及び方法は、ハンマーリングによって掘削に適用することができ るが、回転するだけのビットにも適用できる。軸方向の両方に開放する差し込み ジョイントの溝は、ジョイントが簡単な構造であるフラッシング用媒体のための 流路として構成されるのが好ましい。 図１は、線Ａ−Ａに沿ったビット組立体の断面を示す。 図２は、前方から見たビット組立体を示す。 図３は、一方の側から見た内ビット表面を示す。 図４は、内ビットだけで掘削が行われるボアの断面を示す。 図５は、リングビットの断面を示す。 図１は、ハンマー７のヘッドに固定された円箇内ビット１と、内ビットのまわ りのリング形状の外ビット２と、外ビット２の外側シェルを掘削して、外側シェ ルに達する間、穴に取り付けられた保護チューブ４とを有するビット組立体の断 面を示す。内ビット１及び外ビット２は、差し込みジョイントによって相互に連 結され、回転が内ビットによって外ビットに伝達される。内ビットは又、ハンマ ーの衝撃を外ビット２に伝達する。外ビット２は、保護チューブ４をそれらの間 のジョイントラップによって穴の中に引き、ジョイントラップは軸方向の相互運 動を抑制する。 図２は、３個の差し込みジョイントがビット１とビット２との間の円内にあり 、内ビット１内には３つの軸方向溝６が形成されて、ビットを通り抜けることを 示す。それに応じて、内ビット２には、同じように間隔を隔て、溝６内を移動す る３個の突出部分がある。ビット１の表面内で溝６から側方には、図３によれば 、突出部分３のための切り欠きがあり、ビットの相互回転によって突出部分がそ の中に案内される。それによって、ビット１及び２は係止状態になり、係止を保 持しつつビット２はビット１によって回転させられる。係止は逆回転によって開 放される。内ビットからの衝撃をより大きな面で受け、それらを外ビットに伝達 するために、突出部分３は、四角である。ビット１の溝６は、フラッシング用媒 体のための流路でもあり、この場合流れの方向は流路の後方である。 図４では、リングビット２及び保護チューブ４を残す位置まで掘削を進める。 掘削をビット１だけによって行う。内ビットを外ビットから脱着するために、掘 削組立体の回転を逆にする。ハンマー７が回転をビット１に伝達する。ビット１ の逆回転によって差し込みジョイントは開き、突出部分３は溝８内で回って、溝 ６に入り、その後逆回転によってさらに掘削し、突出部分３は溝６からリングビ ットの前方側に滑り出し、そこでリングビットは回転を止めて、全く動かないま までいる。内ビットは、潰れて穴にならない岩或いは他の硬い地面を掘削する。 掘削が所望の深さ或いは長さで止まったら、ビット１及び掘削設備は、穴から引 き出される。ビット１がリングビット２の中を通り抜ける際、ビットが、突出部 分３が溝６に当たり、ビット２の中を滑る位置に向きを変えたとき、ビット１は リングビット２を通過する。 図５は、数個の軸方向に順に配置された差し込みジョイントのために、数個の 突出部分３を備え、これらのジョイントによって衝撃をリングビット２に伝達す る面が製造されるリングビット２の例を示す。同様に、保護チューブが数個の一 連の肩面によって引かれる。多数の一連の差し込みジョイントを用いて、保護チ ューブ４の肩を引く際、リングビット２をより薄くしつつ、長時間の掘削に十分 な強さを与えることが可能である。 本発明による方法及びビット組立体によって、岩にぶつかるまで外ビットによ って、岩内を内ビットによって所定距離掘削し、アンカー掘削を有利に実施する ことが可能である。掘削廃棄物の除去のために逆フラッシングを用い、それによ って内ビット１を通して表面までの直線チャンネルチューブが存在するから、ア ンカーワイヤーロープをチャンネルを通してボアの底まで取り出し、例えばビッ トを引っぱり上げる際、コンクリートをチャンネルを通じて穴の中に注入するこ とができる。穴が満たされ、ビット１がリングビット２のレベルまで引き出され るとき、外ビット及び保護チューブでさえ引き出され、穴はコンクリートで同時 に満たされる。掘削中、リングビット及び保護チューブが早すぎる段階で穴に残 されたなら、内ビットをリングビットに引っ張り上げて、係止し、掘削を続ける ことができる。係止に必要なビット１及び２の相互回転を適正に行うために、係 止を同じ位置で行えるように、ビット１及び２が係止されたとき、保護チューブ とその内側のドリルロッドの相互深さ位置を地上で記録する価値がある。これは 、特に図５に示すようなビットの間に数個の一連の差し込み係止があるとき非常 に重要である。 本発明による内ビット１は、その外側シェルには、鉛直壁９で終わる横方向リ ング溝８があることを特徴とする。溝８は衝撃をリングビット２に伝達する面と しての機能を、面９は回転伝達手段としての機能を守る。ビット１の外側シェル は、従前の設計から知られた段付衝撃伝達用肩を欠く。 本発明による方法及びビット組立体によって、鉛直及び水平穴を掘削すること ができる。同様に、差し込みジョイントの軸方向溝をリングビット内に、突出部 分を内ビット内に置くこともできる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，Ｕ Ｇ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｃ Ａ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，Ｍ Ｇ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 掘削が進むとき穴に取り付けられる保護チューブ装置が結合され、穴の外 円を掘削するためのリング形状の掘削ビット（２）と、少なくとも回転運動を前 記外ビット（２）に伝達し、穴の中心部を掘削するための円筒内ビット（１）と を有するビット組立体によって土に穴を掘削する方法において、所望位置で前記 外ビット（２）を前記内ビット（１）から取り外すことによって、前記外ビット （２）による掘削と前記保護チューブ（４）の引出しを止めて、その後前記内ビ ット（１）だけで掘削を続けることを特徴とする掘削方法。 ２． 差し込みジョイント内の突出部分（３）によって内ビット（１）が衝撃を 外ビット（２）に伝達しなから、ビット（１、２）を打ち込むことによって、掘 削を行う請求の範囲１に記載の方法。 ３． 前記内ビット（１）を各方向に前記外ビット（２）の中に押し込み、必要 なときに外ビットを内ビットに係止することができる請求の範囲１及び２に記載 の方法。 ４． 穴の第１部分及び第２部分をそれぞれ完備したビット組立体（１、２）及 び前記内ビット（１）によって掘削し、前記内ビットを単独或いはリングビット （２）及び略チューブ（４）といっしょのいずれかで前記穴から取り除く請求の 範囲１乃至３のいずれかに記載の方法。 ５． 穴の中心を掘削する内ビット（１）と、穴の外円を掘削するリングビット （２）と、前記ビット間の少なくとも回転伝達用ジョイントと、掘削中にボア内 に取り付けられ、前記外ビット（２）に結合される保護チューブとを有するビッ ト組立体において、前記内ビット（１）を各方向から前記外ビット（２）にネジ 込み、両ビットの相互回転によって前記外ビット（２）に係止させ、この係止に よって少なくとも１つのビット（２）が他のビット（１）とともに回転し、且つ 移動することを特徴とするビット組立体。 ６． 前記ビット（１、２）の間に１つ或いは複数の一連の差し込みジョイント があり、これらのジョイントの突出部分（３）は、回転運動及び掘削力である衝 撃を前記外ビット（２）に伝達する請求の範囲５に記載のビット組立体。 ７． ビット（１）又は（２）のうちの１つの前記差し込みジョイントの軸方向 溝（６）は、フラッシング用媒体の流路でもある請求の範囲５及び６に記載のビ ット組立体。 ８． 穴或いはトンネルを掘削するためのユニット型合ビット組立体は、内ビッ ト（１）の円筒シェル上に軸方向に対して直交する溝（８）があり、該溝の側面 は内ビット（１）の半径方向に突出し、衝撃及び／又は回転をリングビット（２ ）に伝達することを特徴とする、穴の外円を掘削するリングビット（２）ととも に形成する内ビット。 ９． 前記シェルに１つ或いは複数の軸方向溝（６）がある請求の範囲８に記載 の内ビット。 １０．前記シェルに、軸方向に順に配置された数個のリング形状溝（８）があり 、該溝は壁（９）で終わる請求の範囲８及び９に記載の内ビット。