JP2001295575A - Device for drilling pilot hole - Google Patents
Device for drilling pilot holeInfo
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- JP2001295575A JP2001295575A JP2000108878A JP2000108878A JP2001295575A JP 2001295575 A JP2001295575 A JP 2001295575A JP 2000108878 A JP2000108878 A JP 2000108878A JP 2000108878 A JP2000108878 A JP 2000108878A JP 2001295575 A JP2001295575 A JP 2001295575A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、パイロットホール
掘削装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pilot hole excavator.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、比較的小口径の孔を掘削する掘削
機として、掘削ビットに直結した液圧ハンマを備え、高
圧水を送って掘削ビットに打撃を与え、ドリルパイプを
回転させて岩石を掘削する液圧ハンマが開発されてい
る。ドリルパイプに小さな回転角で間欠的に回転を与え
るのは、ビットの当りを変えるためである。このような
液圧ハンマは掘削性能が優れ、岩盤中などにパイロット
ホールを掘削するのに適しており、直進性がよく、水平
孔、垂直孔、傾斜孔などの掘削に用いられ、コントロー
ル性能が優れている。この液圧ハンマを用いてパイロッ
トホールを掘削する場合、基本的には直進孔掘削である
が掘削条件によっては掘削孔が湾曲し孔曲がり修正を必
要とする場合がある。また、掘削ラインが、任意の曲線
形であるようなパイロットホールを掘削する必要がある
場合もある。2. Description of the Related Art In recent years, as a drilling machine for drilling a hole having a relatively small diameter, a hydraulic hammer directly connected to a drill bit is provided, high-pressure water is sent to the drill bit, and the drill pipe is rotated to rock the drill bit. Hydraulic hammers have been developed to excavate. The reason why the drill pipe is intermittently rotated at a small rotation angle is to change the hit of the bit. Such hydraulic hammers have excellent drilling performance, are suitable for drilling pilot holes in rocks, etc., have good straightness, and are used for drilling horizontal holes, vertical holes, inclined holes, etc. Are better. When drilling a pilot hole using this hydraulic hammer, it is basically a straight hole drilling, but depending on the drilling conditions, the drilling hole may be curved and hole bending may need to be corrected. It may also be necessary to drill a pilot hole where the drilling line is of any curved shape.
【０００３】本発明者はさきに特開平１０−３１７８８
３号公報において、地表から地中に進入する計画曲線に
沿って、直径１２０〜２３０ｍｍの掘削孔を掘削するに
当り、掘削すべき土質又は岩質に応じて掘進ツールの編
成を選定してドリルパイプの先端に装着し、ドリルパイ
プを回転、押込、牽引し、測定器によってモニターされ
た掘削孔の方位、傾斜、位置に応じて孔の軌跡を調整し
ながら掘削孔を掘削することを特徴とする超小口径削孔
工法を提供している。この工法では、固い土質や岩盤に
好適に適用される掘進ツールの例を示している。ドリル
パイプの先端には、掘削ビットが装着され、マッドモー
タ、ペントサブ、測定器、非磁性カラーがこれに続いて
装着されている。ドリルパイプから高圧水を送入し、掘
削ビットの先端から地中に噴射させる。掘削装置（推進
装置）は、ドリルパイプを回転させながら地中に押込
み、測定器により進行方向すなわち孔の方位、傾斜、位
置を検知しつつ、計画曲線に沿って高圧水の噴射方向を
調節しながら、又はベントサブにより孔の軌跡を調整し
ながら掘削ビットを前進させる。マッドモータは高圧水
によって回転駆動されビットを回転させるものである。The inventor of the present invention has previously disclosed Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-31788.
In the publication No. 3, in drilling a drilling hole having a diameter of 120 to 230 mm along a planned curve that enters the ground from the surface of the ground, the formation of a drilling tool is selected according to the soil or rock quality to be drilled. Attaching to the end of the pipe, rotating, pushing and towing the drill pipe, drilling the drill hole while adjusting the hole trajectory according to the direction, inclination and position of the drill hole monitored by the measuring instrument We offer ultra-small bore drilling method. In this method, an example of a digging tool suitably applied to a hard soil or a bedrock is shown. A drill bit is mounted at the tip of the drill pipe, followed by a mud motor, a pentsub, a measuring device, and a non-magnetic collar. High pressure water is sent in from a drill pipe and injected into the ground from the tip of a drill bit. The drilling device (propulsion device) pushes the drill pipe into the ground while rotating it, and adjusts the direction of high-pressure water injection along the planned curve while detecting the direction of travel, that is, the direction, inclination, and position of the hole, using a measuring instrument. The drilling bit is advanced while adjusting the trajectory of the hole with the vent sub. The mud motor is driven by high-pressure water to rotate the bit.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記特開平
１０−３１７８８３号公報の技術にさらに改善を加えた
もので、上述の液圧ハンマを用い、孔曲がり修正を必要
とする場合、あるいは任意の曲線形ラインを有するパイ
ロットホールを掘削する場合の要請に応じ、任意の計画
ラインに沿う高能率のパイロットホールを掘削すること
ができる装置を提供することを目的とする。The present invention is obtained by further improving the technique of the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-317883, and in the case where it is necessary to correct the hole bending using the above-mentioned hydraulic hammer, or It is an object of the present invention to provide a device capable of excavating a highly efficient pilot hole along an arbitrary planned line in response to a request for excavating a pilot hole having an arbitrary curved line.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するためになされたもので、掘削ビットを駆動する
液圧ハンマの尾端側に、流量調整用バイパスバルブ、マ
ツドモータ、ベントサブ、測定用非磁性ドリルカラー及
びドリルパイプを順次接続したことを特徴とするパイロ
ットホール掘削装置を提供するものである。本発明にお
いてパイロットホールとは、孔径が１００〜３００ｍｍ
φ程度の掘削孔であって、未掘削の地中に１回の掘削で
形成する掘削孔ラインを言う。パイロットホールは、水
平孔、垂直孔、傾斜孔、弧状孔、三次元屈曲孔などであ
ってもよく、石油やガスの掘削孔、上下水道管路、通信
網埋設管路、流体輸送管路、走行中空体圧送管路その他
の用途に用いることができる。また大きな断面の孔を形
成する場合の先導孔としても用いられる。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. The present invention has a flow rate adjusting bypass valve, a mated motor, a vent sub, An object of the present invention is to provide a pilot hole drilling apparatus characterized by sequentially connecting a nonmagnetic drill collar for measurement and a drill pipe. In the present invention, the pilot hole has a hole diameter of 100 to 300 mm.
It is a drill hole with a diameter of about φ, which is formed by a single excavation in the unexcavated ground. The pilot hole may be a horizontal hole, a vertical hole, an inclined hole, an arc-shaped hole, a three-dimensional bent hole, etc., an oil or gas drilling hole, a water and sewage pipe, a communication network buried pipe, a fluid transport pipe, It can be used for a traveling hollow body pressure feeding pipeline and other uses. It is also used as a leading hole when forming a hole with a large cross section.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の実施
の形態を説明する。図２は、液圧ハンマ３を用いた従来
のパイロットホール掘削装置１の先端部を示す側面図で
ある。この掘削装置１は、液圧ハンマ３の先端に掘削ビ
ット２を備え、ドリルパイプ４を備えている。ドリルパ
イプ４は例えば中空２重管であって、高圧の圧力流体を
液圧ハンマ３に送り、これを駆動させて掘削ビット２に
より地中を掘削推進する。ドリルパイプ４は回転するも
のであり、ドリルパイプのラインは直線である。このパ
イロットホール掘削装置１は、水平孔、鉛直孔、傾斜孔
の掘削に用いられる。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a side view showing a distal end portion of the conventional pilot hole excavator 1 using the hydraulic hammer 3. The drilling device 1 includes a drill bit 2 at the tip of a hydraulic hammer 3 and a drill pipe 4. The drill pipe 4 is, for example, a hollow double pipe, and sends a high-pressure fluid to the hydraulic hammer 3, which is driven to excavate the ground by the drill bit 2. The drill pipe 4 is rotating, and the line of the drill pipe is straight. This pilot hole excavator 1 is used for excavating horizontal holes, vertical holes, and inclined holes.
【０００７】図１は、本発明の実施例の液圧ハンマを用
いたパイロットホール掘削装置１の先端部を示す側面図
である。先頭端には従来と同様の掘削ビット２，液圧ハ
ンマ３を備えている。この液圧ハンマ３の尾端側に、流
量調整用バイパスバルブ１１，マッドモータ１２，ベン
トサブ１３，測定用非磁性ドリルカラー１４，ドリルパ
イプ４が順に装着されている。本発明が、前記特開平１
０−３１７８８３号公報に記載の技術と決定的に異なる
点は、前記技術がマッドモータの回転により掘削を行う
のに対し、本発明では掘削ビット２を駆動するのは液圧
ハンマ３であって、マッドモータ１２の回転により掘削
を行うものではないことである。流量調整用バイパスバ
ルブ１１は液圧ハンマ３に供給する圧力水量がマッドモ
ータ１２に供給する圧力水量より少なく、その一部を用
いれば足りるので余剰分を排出させるためのものであ
る。また、マッドモータ１２は、液圧ハンマを回転させ
るために用いられ、その尾端に設けたベントサブ１３
は、ドリルパイプ４を必要角度だけまわすことによっ
て、掘削孔の進行方向を任意の方向に偏向させることが
できる。ベントサブの尾端側には掘削ツールの位置を外
部から検出するための非磁性ドリルカラー１４が装着さ
れている。FIG. 1 is a side view showing a distal end of a pilot hole excavator 1 using a hydraulic hammer according to an embodiment of the present invention. The leading end is provided with a drill bit 2 and a hydraulic hammer 3 as in the prior art. On the tail end side of the hydraulic hammer 3, a bypass valve 11, a mud motor 12, a vent sub 13, a non-magnetic drill collar 14 for measurement, and a drill pipe 4 are sequentially mounted. The present invention relates to the method disclosed in
The difference from the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 0-317883 is that while the technique performs excavation by rotating a mud motor, the hydraulic hammer 3 drives the excavation bit 2 in the present invention. That is, the excavation is not performed by the rotation of the mud motor 12. The flow rate adjusting bypass valve 11 is for discharging the surplus amount because the amount of pressure water supplied to the hydraulic hammer 3 is smaller than the amount of pressure water supplied to the mud motor 12, and it is sufficient to use a part thereof. The mud motor 12 is used to rotate a hydraulic hammer, and a vent sub 13 provided at a tail end thereof is provided.
By turning the drill pipe 4 by a required angle, the traveling direction of the drill hole can be deflected in any direction. A non-magnetic drill collar 14 for detecting the position of the drilling tool from outside is mounted on the tail end side of the vent sub.
【０００８】因みに、前記特開平１０−３１７８８３号
公報に記載の技術（比較例）と本発明の実施例の掘削能
力を直線パイロットホールの掘削について比較すると次
のようである。Incidentally, the excavating ability of the technique (comparative example) described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-317883 and the embodiment of the present invention for excavating a straight pilot hole is as follows.
【０００９】（ａ）直径８．５インチ（２１６ｍｍ）の
掘削ビットを用いて、一軸圧縮強度が約１８ｋＮ／ｃｍ
2の花崗岩を掘削した。比較例では掘削１ｍ当たり２０
分を要したが、本発明の実施例では掘削１ｍ当たり約２
分で、掘削能力は約１０倍であった。(A) Using a drill bit having a diameter of 8.5 inches (216 mm), the uniaxial compressive strength is about 18 kN / cm.
Drilled two granites. In the comparative example, 20
However, in the embodiment of the present invention, approximately 2
In minutes, the drilling capacity was about 10 times.
【００１０】（ｂ）上記と同じ直径８．５インチ（２１
６ｍｍ）の掘削ビットを用いて、砂利を骨材とした一軸
圧縮強度が約４ｋＮ／ｃｍ2のコンクリートを掘削し
た。比較例では掘削１ｍ当たり４分を要したが、本発明
の実施例では掘削１ｍ当たり約１分で、掘削能力は約４
倍であった。(B) Same 8.5 inch diameter (21)
Using a drill bit of 6 mm), concrete with a uniaxial compressive strength of about 4 kN / cm 2 using gravel as an aggregate was excavated. In the comparative example, it took 4 minutes per 1 m of excavation, but in the embodiment of the present invention, the excavation capacity was about 4 minutes per 1 m.
It was twice.
【００１１】[0011]
【発明の効果】本発明によれば、岩石孔を掘削するのに
最も適した液圧ハンマを先頭端に設け、その尾端側に孔
の進行方向を任意に変更できる装置を備えているので、
任意の計画曲線に沿うパイロットホールの高能率、迅速
施工が可能となった。According to the present invention, a hydraulic hammer most suitable for excavating a rock hole is provided at the leading end, and a device capable of arbitrarily changing the traveling direction of the hole is provided at the tail end side. ,
Highly efficient and quick construction of pilot holes along arbitrary planning curves became possible.
【図１】実施例のパイロットホール掘削装置の側面図で
ある。FIG. 1 is a side view of a pilot hole excavator according to an embodiment.
【図２】従来例のパイロットホール掘削装置の側面図で
ある。FIG. 2 is a side view of a conventional pilot hole excavator.
１ パイロットホール掘削装置 ２ 掘削ビット ３ 液圧ハンマ ４ ドリルパイプ １１ 流量調整用バイパスバルブ １２ マッドモータ １３ ベントサブ １４ 測定用非磁性ドリルカラー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pilot hole drilling equipment 2 Drilling bit 3 Hydraulic hammer 4 Drill pipe 11 Flow control bypass valve 12 Mud motor 13 Vent sub 14 Non-magnetic drill collar for measurement
Claims (1)
側に、流量調整用バイパスバルブ、マツドモータ、ベン
トサブ、測定用非磁性ドリルカラー及びドリルパイプを
順次接続したことを特徴とするパイロットホール掘削装
置。1. A pilot hole excavator, characterized in that a flow control bypass valve, a mado motor, a vent sub, a non-magnetic drill collar for measurement and a drill pipe are sequentially connected to a tail end side of a hydraulic hammer for driving a drill bit. apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000108878A JP2001295575A (en) | 2000-04-11 | 2000-04-11 | Device for drilling pilot hole |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2000108878A JP2001295575A (en) | 2000-04-11 | 2000-04-11 | Device for drilling pilot hole |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001295575A true JP2001295575A (en) | 2001-10-26 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102506059A (en) * | 2011-11-17 | 2012-06-20 | 中国石油天然气集团公司 | Radial bearing for instrumented steerable motor |
| CN106194004A (en) * | 2016-08-30 | 2016-12-07 | 天津立林石油机械有限公司 | Nearly drill bit driving-shaft assembly |
| CN107630657A (en) * | 2017-08-31 | 2018-01-26 | 中国化学工程第十四建设有限公司 | The mud kinetic energy reforming unit of construction is bored suitable for big drop massif interior orientation |
-
2000
- 2000-04-11 JP JP2000108878A patent/JP2001295575A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN102506059A (en) * | 2011-11-17 | 2012-06-20 | 中国石油天然气集团公司 | Radial bearing for instrumented steerable motor |
| CN106194004A (en) * | 2016-08-30 | 2016-12-07 | 天津立林石油机械有限公司 | Nearly drill bit driving-shaft assembly |
| CN107630657A (en) * | 2017-08-31 | 2018-01-26 | 中国化学工程第十四建设有限公司 | The mud kinetic energy reforming unit of construction is bored suitable for big drop massif interior orientation |
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