JP2001303879A - パイロットホールの拡掘方法及び装置 - Google Patents

パイロットホールの拡掘方法及び装置

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drill pipe
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excavating
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Shohei Kato
正平 加藤
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Japan Drilling Co Ltd
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    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/26Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers
    • E21B10/28Drill bits with leading portion, i.e. drill bits with a pilot cutter; Drill bits for enlarging the borehole, e.g. reamers with non-expansible roller cutters
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/36Percussion drill bits
    • E21B10/38Percussion drill bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
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    • E21B7/00Special methods or apparatus for drilling
    • E21B7/28Enlarging drilled holes, e.g. by counterboring

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液圧ハンマ12駆動掘削ビット14を複数個
拡掘断面に並列に配設した拡掘機10を用い、水平又は
緩傾斜のパイロットホール100を拡掘する。 【解決手段】 拡掘機10に圧力水導入ドリルパイプ4
0及び排出管ドリルパイプ30を連結し、掘削ビット1
4と拡径孔110との間をシールするシール18を備
え、掘削水をドリルパイプ30に送る経路を備え、ドリ
ルパイプ30を通って掘削粉を少量の水で排出しつつ推
進する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、水平又は緩傾斜の
パイロットホールを拡掘する方法及び装置に関する。パ
イロットホールは地中に掘削された孔径100〜300
mm程度の直線又は湾曲ラインに沿った掘削孔である。
【0002】
【従来の技術】液圧ハンマ駆動掘削ビットを複数個掘削
断面に対して並列に配設した掘削機が市販されている。
この掘削機は孔径250mm〜1000mm程度の掘削
に適している。この掘削機は、掘削面に配設した複数の
掘削ビットがそれぞれ液圧ハンマによって駆動され、掘
削機全体をドリルパイプで緩やかに回転させて掘削を行
う。この掘削機は、例えば、掘削機自体を回転させて掘
削するロータリー掘削機に比べて掘削機全体を回転させ
る大きなトルクを必要とせず、比較的小型な装置で、強
力な掘削性能を有するものである。すなわち、ドリルパ
イプには掘削ビットの当り面を移動させるだけの回転を
与えればよく、掘削に関与する回転トルクを与える必要
はない。掘削は小型で強力な衝撃掘削を行う液圧ハンマ
の駆動により行うので、高性能である。この掘削機は、
掘削ビットが小型で少量の圧力液を用いて高能率掘削が
できる反面、掘削孔の径が大きいので、掘削粉の排出に
大量の水を要するという難点があり、水平や緩傾斜のパ
イロットホールの拡孔に対しては適用不可とするのが従
来の常識であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来の常識を覆し、液圧ハンマ駆動ビットを複数個備えた
掘削機を、水平又は緩傾斜のパイロットホールの高能率
な拡孔用拡掘機として使用する方法及びその装置を提供
することを目的とするものである。
【0004】
【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、水平又は緩傾斜のパイ
ロットホールを拡掘するに当り、液圧ハンマ駆動掘削ビ
ットを複数個拡掘断面に並列に配設した拡掘機を用い、
拡掘機の尾端側又は/及び前端側にドリルパイプを連結
し、パイロットホール又は/及びドリルパイプを通って
掘削粉を排出しつつ掘削することを特徴とするパイロッ
トホールの拡掘方法を提供する。大径の拡掘孔を通って
掘削粉を排出することが困難であることに鑑み、この装
置は水平又は緩傾斜のパイロットホールの拡掘には不適
であるとされていたが、本発明はこの従来の常識を覆し
て、水平又は緩傾斜のパイロットホールの拡掘を可能に
したものである。その最も特徴的な要点は、掘削粉の排
出を次の(a)〜(d)の何れかとしたことにある。 (a)パイロットホールを通って排出する。 (b)拡掘機の前端側に設けたドリルパイプを通って排
出する。 (c)パイロットホール及び拡掘機の前端側に設けたド
リルパイプを通って排出する。 (d)拡掘機の尾端側に設けたドリルパイプを通って排
出する。
【0005】本発明の特徴はこれらの何れかの手段を採
用することによって、断面積の小さい排出路を通って流
速を速め、少ない水量で掘削粉を搬送、排出することを
可能にしたことである。
【0006】上記本発明方法を好適に実施をすることが
できる本発明の装置は、液圧ハンマ駆動掘削ビットを複
数個並列に配設した拡掘機と、該拡掘機の前後に連結し
たドリルパイプとを備え、拡掘機の外周に拡掘機の掘削
ビット側前面と後方側との間をシールするシールを備え
たことを特徴とするパイロットホールの拡掘装置であ
る。そしてこの装置は、拡掘機の後端側ドリルパイプが
拡掘機を推進する装置では、拡掘機を後方より押すと共
に圧力水を供給するドリルパイプを拡掘機の尾端側に備
え、パイロットホール又は/及び前端側ドリルパイプを
掘削粉排出経路としたパイロットホールの拡掘装置とす
る。
【0007】一方、拡掘機の先端側ドリルパイプが拡掘
機を牽引する装置では、拡掘機を前方に引くと共に圧力
水を供給するドリルパイプを拡掘機の前端側に備え、拡
掘機の尾端側にドリルパイプ又はその他のパイプを連結
し、該尾端側のドリルパイプ又はその他のパイプを掘削
粉排出経路としたパイロットホールの拡掘装置とするこ
とが好ましい。この場合、尾端側のパイプは圧力やトル
クを伝達する必要はないので、ドリルパイプに限らな
い。
【0008】また、拡掘機を前方に引くと共に圧力水を
供給するドリルパイプを拡掘機の前端側に備え、尾端側
にドリルパイプ又はその他のパイプを連結するのではな
く、パイロットホールを掘削粉排出経路とした、パイロ
ットホールの拡掘装置とすることもできる。
【0009】
【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1は本発明の第1の実施例である
掘削装置1の掘削中の側面図、図2は図1のA−A矢視
図である。図1に示す掘削装置1は、拡掘機10の前後
に前端側ドリルパイプ30、及び尾端側ドリルパイプ4
0を備えた例である。図1においてパイロットホール1
00は拡掘機10によって拡掘されて、拡掘孔110と
なっている。パイロットホール100内には掘削粉を孔
外に送出する前端側ドリルパイプ30を備えている。図
1に示す実施例では、拡掘機10は尾端側のドリルパイ
プ40によって矢印46で示すように押され、圧力水は
尾端側ドリルパイプ40を通って矢印44で示すように
供給される。この圧力水は圧力水管42を通って複数の
液圧ハンマ12に供給される。液圧ハンマ12を出た圧
力水は、掘削ビット14から噴出し、切削粉を同伴し
て、パイロットホール100内を通って排出されるか、
又はパイロットホール100内に設けられている前端側
ドリルパイプ30を通って排出されるか、又は、パイロ
ットホール100及びドリルパイプ30の両方を通って
排出されるか、の何れかの排出経路を通って排出され
る。図1ではこの水は掘削粉を同伴してドリルパイプ3
0中を通って矢印34で示す方向に排出されることが示
されている。
【0010】拡掘機10の外周にはシール18が設けら
れており、、掘削ビット14が掘削する拡掘切羽面と拡
掘機の後方とはシールされている。従って掘削ビット1
4から噴出した水は拡掘機10の後方に流出することは
なく、パイロットホール100又は/及びドリルパイプ
30内に送られる。この場合、パイロットホール100
又は/及びドリルパイプ30の孔外先端部に吸引装置を
設けてもよい。圧力水にはベントナイト等を加えてもよ
い。但し、高粘性にすることは不要である。
【0011】拡掘機10は図2に示すように掘削面内で
作動する複数の掘削ビット14を備えている。複数の掘
削ビット14は、それぞれ液圧ハンマ12に直結されて
おり、それぞれの液圧ハンマ12は強力にそれぞれの掘
削ビット14を駆動し、互いに独立に掘削面に作用す
る。フレーム16を回転方向矢印48に示すように、緩
やかに回転させると、掘削ビット14の当り面は同心円
状に順次掘削面内を移動し、掘削面全面を掘削すること
ができる。回転方向矢印48で示すフレーム16の回転
は掘削力とは無関係で、掘削ビット14が掘削面に当た
る位置をゆっくりと変更していくだけであるから、大き
な回転トルクを要しない。
【0012】図3は拡掘機10の周囲に取りつけるロー
ラリーマ60の斜視図である。拡掘機10のフレーム1
6の外周には図3に示すようなローラリーマ60を取り
つけて拡掘孔の壁面をなめらかに仕上げするようにして
もよい。ローラリーマ60は円筒の周面に多数のカッタ
ー62を備えたものであって、軸66を支持されて回転
方向矢印64で示すように回転する。またフレーム16
の外周にはワイヤブラシ状、ゴムなどの可撓性材料から
なるスクレーパ状などのシール部材18を備えている。
このシール部材18は拡掘機10の外周から掘削水や掘
削切粉が拡掘機10の背後に流れるのを阻止し、パイロ
ットホール100又は/及びドリルパイプ30内に送る
作用をなすものである。パイロットホール100又は/
及びドリルパイプ30は小断面であるから、水流が速
く、少量の圧力水でも掘削粉を効率よく搬送する。パイ
ロットホール100又は/及びドリルパイプ30の排出
端にエアリフト、エジェクタ又は吸出ポンプなどの吸出
装置を取付けておくと一層好ましい。
【0013】拡掘機10の尾端側には、液圧ハンマ12
に圧力水を供給すると共に拡掘機10を推進させるドリ
ルパイプ40が配設されている。このドリルパイプ40
は、図示しない孔外の地上から押圧機で、矢印46で示
すように、拡掘機10を押して推進させる。
【0014】図4は別の実施例の掘削装置1を示す側面
図である。この実施例では、パイロットホール100内
に拡掘機10を案内する案内36を備え、前端側ドリル
パイプ30を備えていない。掘削粉はパイロットホール
100を通って排出される。拡掘機10及び尾端側ドリ
ルパイプ40の構造及び作用は図1と同様である。
【0015】図5は別の実施例でパイロットホール側
(拡掘機の前端側)に引く型式の掘削装置1を示してい
る。すなわち、ドリルパイプ30は推進方向矢印46の
方向に拡掘機10を引くと共に回転方向矢印48で示す
ように回転し、圧力水供給方向44で示すように圧力水
を供給する。供給された圧力水は圧力配管42を通って
液圧ハンマ12に供給される。掘削ビット14から噴出
した水は排水管50を通って排出水排水方向34の方向
に吸引される。図6は図5のB−B矢視図を示したもの
である。掘削ビット14から噴出した水54は、シール
18により拡掘機10の尾端側に漏れることなく、掘削
粉を伴って開口52から排水管50に入り、排水管50
を通って排出される。その他の部分は図1と同様であ
る。シール18は掘削ビットから噴出された水を漏洩さ
せずに排水管50に送るためのものである。この水は掘
削粉を同伴して小径管内を比較的大きな速度で流動し、
効率的に掘削粉を搬送、排出する。
【0016】図7は、図5に示す実施例と同様にパイロ
ットホール側(拡掘機の前端側)に引く型式の掘削装置
1であるが、尾端側のドリルパイプがなく、前端側のド
リルホールの外側のパイロットホール内を通って掘削粉
を伴った水を排出するようにした例である。ドリルパイ
プ30は推進方向矢印46の方向に拡掘機10を引くと
共に回転方向矢印48で示すように回転し、圧力水供給
方向44で示すように圧力水を供給する。供給された圧
力水は圧力配管42を通って液圧ハンマ12に供給され
る。掘削ビット14から噴出した水はパイロットホール
100内を通って排出水排水方向34の方向に吸引され
る。
【0017】
【発明の効果】本発明によれば、従来水平又は緩傾斜の
パイロットホールの拡孔に用いることはできないと考え
られていた拡掘機を水平拡孔に効率的に使用することが
可能となった。また、高粘性の泥水を用いることは不要
であり、経済性が著しく向上する。さらに、拡孔の内面
膚の仕上りもよく、優れたパイロットホールの拡掘方法
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の側面図である。
【図2】図1のA−A矢視図である。
【図3】ローラリーマの斜視図である。
【図4】別の実施例の側面図である。
【図5】別の実施例の側面図である。
【図6】図5のB−B矢視図である。
【図7】別の実施例の側面図である。
【符号の説明】
1 掘削装置 10 拡掘機 12 液圧ハンマ 14 掘削ビット 16 フレーム 18 シール部材 30、40 ドリルパイプ 34 排出水排出方向 36 案内 42 圧力配管 44 圧力水供給方向 46 推進方向矢印 48 回転方向矢印 50 排水管 52 開口 54 水 60 ローラリーマ 62 ビット 64 回転方向矢印 66 軸 100 パイロットホール 110 拡掘孔

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水平又は緩傾斜のパイロットホールを拡
    掘するに当り、液圧ハンマ駆動掘削ビットを複数個拡掘
    断面に並列に配設した拡掘機を用い、拡掘機の尾端側又
    は/及び前端側にドリルパイプを連結し、パイロットホ
    ール又は/及びドリルパイプを通って掘削粉を排出しつ
    つ掘削することを特徴とするパイロットホールの拡掘方
    法。
  2. 【請求項2】 液圧ハンマ駆動掘削ビットを複数個並列
    に配設した拡掘機と、該拡掘機の尾端側又は/及び前端
    側に連結したドリルパイプとを備え、拡掘機の外周に拡
    掘機の掘削ビット側前面と後方側との間をシールするシ
    ールを備えたことを特徴とするパイロットホールの拡掘
    装置。
  3. 【請求項3】 拡掘機を後方より押すと共に圧力水を供
    給するドリルパイプを拡掘機の尾端側に備え、パイロッ
    トホール又は/及び前端側ドリルパイプを掘削粉排出経
    路としたことを特徴とする請求項2記載のパイロットホ
    ールの拡掘装置。
  4. 【請求項4】 拡掘機を前方に引くと共に圧力水を供給
    するドリルパイプを拡掘機の前端側に備え、拡掘機の尾
    端側にパイプを連結し、該尾端側のパイプを掘削粉排出
    経路としたことを特徴とする請求項2記載のパイロット
    ホールの拡掘装置。
  5. 【請求項5】 拡掘機を前方に引くと共に圧力水を供給
    するドリルパイプを拡掘機の前端側に備え、パイロット
    ホールを掘削粉排出経路としたことを特徴とする請求項
    2記載のパイロットホールの拡掘装置。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2389129B8 (en) * 2002-05-29 2008-01-29 Lattice Intellectual Property Method and dual reamer apparatus for forming boredhole
US7703549B2 (en) 2005-05-02 2010-04-27 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for removing cuttings in high-angle wells
IES20050621A2 (en) * 2005-09-20 2006-11-15 Minroc Techn Promotions Ltd A percussion hammer for enlarging drilled holes
KR101072231B1 (ko) 2011-03-08 2011-10-11 한붕전 직경 가변형 지향식 수평굴착공사용 확공기
CN104912481A (zh) * 2015-05-26 2015-09-16 成都高普石油工程技术有限公司 金刚石钻头的使用方法
HUP1700322A2 (hu) * 2017-07-25 2019-01-28 Constructeam Zrt Járat bõvítõ eljárás és szerkezet annak megvalósítására
US10837237B2 (en) * 2017-11-30 2020-11-17 Duane Shotwell Roller reamer with labyrinth seal assembly
US10718165B2 (en) * 2017-11-30 2020-07-21 Duane Shotwell Roller reamer integral pressure relief assembly
US10947786B2 (en) * 2017-11-30 2021-03-16 Chengdu Best Diamond Bit Co., Ltd. Roller reamer with mechanical face seal
CN108166940B (zh) * 2017-12-25 2018-11-06 中国石油大学(华东) 一种具有大排量分流作用的螺杆钻具旁通阀及其使用方法
CN112160728B (zh) * 2020-09-02 2023-04-28 中煤科工集团西安研究院有限公司 一种矿井探放水钻孔的处理方法
US20220259925A1 (en) * 2021-02-16 2022-08-18 OverReam Inc. Directional boring systems and methods

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4319648A (en) * 1979-09-24 1982-03-16 Reading & Bates Construction Co. Process for drilling underground arcuate paths and installing production casings, conduits, or flow pipes therein
US4828050A (en) * 1986-05-08 1989-05-09 Branham Industries, Inc. Single pass drilling apparatus and method for forming underground arcuate boreholes
US5325932A (en) * 1992-03-27 1994-07-05 The Robbins Company Down reaming apparatus
US5485888A (en) * 1993-05-17 1996-01-23 R. H. Woods, Ltd. Spherical reaming bit
US5687805A (en) * 1996-04-29 1997-11-18 Perry; Robert G. Back reamer apparatus
US5979574A (en) * 1997-05-13 1999-11-09 Ozzie's Pipeline Padder, Inc. Horizontal boring apparatus and method of using the same

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