JP2004522019A - 孔を開けてその孔に支持体を固定する方法および装置 - Google Patents
孔を開けてその孔に支持体を固定する方法および装置 Download PDFInfo
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Abstract
Description
【0001】
本発明は、特に衝撃穿孔または回転叩打穿孔において、土物質または岩物質中に孔を開け、この孔に支持体(anchorage)を固定するための方法であって、ドリルロッドアセンブリに取り付けられたドリルビットによってドリル孔が形成され、これと同時に、前記ドリルロッドアセンブリを所定の空間を隔てて取り囲むジャケットチューブを導入する方法に関する。また、本発明は、特に衝撃穿孔または回転叩打穿孔において、土物質または岩物質中に孔を開けて支持体を形成するための装置であって、ドリルロッドアセンブリに取り付けられたドリルビットがドリル孔を形成し、前記ドリルロッドアセンブリを所定の空間を隔てて取り囲むジャケットチューブがドリルビットの直ぐ後に設けられている装置に関する。
【背景技術】
【0002】
土物質または岩物質中に孔またはドリル孔を形成し、その後、支持体またはライニングをドリル孔内に固定する場合においては、穿孔作業中、例えば衝撃穿孔または回転叩打穿孔において、ジャケットチューブをドリル孔内に導入し、穿孔作業終了後、ドリル孔内にジャケットチューブを残したまま、随意的に、ドリルビットの一部をドリルロッドアセンブリと共にドリル孔から抜去し、その後、硬化物質をジャケットチューブ内に充填することにより、ドリル孔内に支持体を形成することが、例えば、国際公開第98/21439号パンフレットおよび国際公開第98/58132号パンフレットによって知られている。国際公開第98/58132号パンフレットに記載された構成において、ドリルロッドアセンブリをドリル孔内に残し、その後にドリルロッドアセンブリに充填する場合には、ドリルロッドアセンブリの外周に別個のリブおよび溝を設け、これにより、良好な支持固定作用を得ても良い。
【0003】
また、ドリル孔の形成後、ドリルロッドアセンブリと共に穿孔具をドリル孔から抜去して、支持体または支持固定手段をドリル孔内に導入することは、例えば、欧州特許第0241451号明細書、米国特許第4,490,074号明細書、独国特許出願S2105888号明細書、米国特許第4,310,266号明細書、欧州特許出願第0875663号明細書および他の文献から知られている。その後に導入される管状の支持固定手段が、適切な保持部材によって、最終的な状態に対して減少した直径に維持されるとともに、高強度チューブをドリル孔内に完全に導入して保持手段を除去した後、一般に実質的に長手方向に延びる溝を備える前記チューブが拡張されることによりドリル孔の壁に当接または圧接され、これにより、必要な支持固定作用が得られる構成は、知られている。この周知の従来技術は、一方で、以下の欠点を有している。すなわち、第1の方法ステップでドリル孔を形成し、その後、穿孔具およびドリルロッドアセンブリを除去した後、更なる方法ステップにおいて、時として非常に長いドリル孔内に支持固定手段を導入し、その後、支持固定手段をドリル孔の壁と当接させることができるようにするために、支持固定手段の外径を拡大して各保持部材を除去しなければならない。したがって、2つの別個の作業ステップによって多くの時間がかかるとともに、その後に時として長い支持固定手段を導入することに困難を伴うことは言うまでもない。また、穿孔装置をドリルロッドアセンブリと共に除去し、その後、支持固定手段を導入することは、比較的頑丈な土や岩においてのみ実現可能であると考えられる。この場合、物質がドリル孔内へと入り込まないように保護しなければならない。例えば、穿孔作業中、または、穿孔具を除去した後であって最終的に支持固定手段を導入する前に、支持固定手段の導入が妨げられ、ドリル孔が塞がるといった事態を防止しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
したがって、本発明は、簡単な構成で、穿孔作業中に少なくとも一時的な固定を行なうことができるとともに、ドリル孔の完成時に直ぐにドリル孔の内壁を支持固定することができる、冒頭で述べた種類の方法および装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この目的を解決するために、本発明に係る方法は、冒頭で述べた種類の方法から出発して、ジャケットチューブに長溝が形成され、穿孔中、前記ジャケットチューブの少なくとも一部が、ドリル孔と実質的に当接した状態で導入されることを特徴とする。長溝が形成された前記ジャケットチューブは、穿孔作業中にドリル孔の内壁と少なくとも部分的に当接するため、穿孔作業中に少なくとも一時的な固定を行なうことができる。この場合、長溝が形成されていることにより、ジャケットチューブは十分にしなやかで弾性を有し、したがって、ジャケットチューブがドリル孔の内壁と少なくとも部分的に当接した状態であっても、例えば引張応力または衝撃応力により殆ど抵抗なくジャケットチューブを導入することができるように保護されている。また、長溝が形成されたジャケットチューブは、ドリル孔の内壁と少なくとも部分的に当接することにより、ドリル孔の完成時において直ちにドリル孔を適切に支持固定する。これにより、ドリル孔の完成時にドリルロッドアセンブリを取り除いて別個の支持体をドリル孔内に導入する従来の構成に比べて、そのような支持固定に要する時間を省くことができる。また、本発明に係る方法は、穿孔される物質が土であろうが岩であろうが適用することができる。これは、ドリル孔の製造または形成の最中にジャケットチューブが導入されるからである。したがって、岩が緩いために、少なくとも穿孔具を取り除いた後、支持体を導入する前に、陥没するような虞がある場合でも、穿孔中に導入されるジャケットチューブが、緩い岩中に形成されたドリル孔の通路断面を常に維持するため、その後に与えられる支持固定に伴って生じる問題を懸念する必要はない。ドリル孔が完成した後、穿孔具は、ドリル孔内に残されたジャケットチューブの内部を通じてドリルロッドアセンブリと共に少なくとも部分的に取り除かれても良い。あるいは、ドリル孔の完成後に、穿孔具をドリルロッドアセンブリと共にドリル孔内に残して支持固定作用を高めるようにしても良い。この場合、ジャケットチューブがドリル孔の内壁と当接することにより、支持固定作用が得られるだけでなく、ドリル孔内に残された穿孔具およびドリルロッドアセンブリにより支持固定作用が高められる。長溝が設けられたジャケットチューブを、ドリル孔の内壁と少なくとも部分的に当接した状態で導入すると、それ自体周知のようにドリルビットの領域内に洗掘流体を導入するとともに、ジャケットチューブの外周領域で掘削物質の排出を行なうことにより、ジャケットチューブの潤滑作用または滑り作用を引き起こす液体層または粘性物質層が形成されるようになると考えられる。また、ドリル孔が完成して、精練流体の連続供給を停止すると、ジャケットチューブの外周領域の物質が固まった際に、ジャケットチューブの外周とドリル孔の内壁との間の摩擦が高まり、これにより、ドリル孔の内壁に当接するジャケットチューブの良好な支持固定作用が得られると考えられる。
【0006】
既にその導入時にドリル孔の内壁と少なくとも部分的に当接するジャケットチューブの支持固定作用をサポートするため、好ましい実施形態においては、ジャケットチューブの内部に拡張可能部材(expandable element)を導入し、ドリル孔が完成してドリルロッドアセンブリを取り除いた際に拡張可能部材を拡張させることを提案する。このように拡張可能部材を随意的に導入することにより、一部の領域にわたってジャケットチューブをドリル孔の内壁に確実に固定することができ、固定支持作用を高めることができる。
【0007】
本発明に係る方法の更に好ましい実施形態においては、特に簡単な方法で、拡張可能部材をジャケットチューブの内部に固定することができる。この場合、拡張可能部材は、衝撃応力によって拡張される。そのような拡張可能部材によれば、ジャケットチューブをドリル孔の内壁に対して確実に当接させることができるとともに、例えば、周囲の物質によって及ぼされる圧縮応力またはジャケットチューブによって形成される支持体の長手方向に作用する引張応力によってジャケットチューブの断面が減少しないようにすることができる。これは、特に、長溝が設けられていると、支持体を構成するジャケットチューブの長手方向に作用する引張応力により、ジャケットチューブの支持断面が減少し、支持固定作用が低下するからである。
【0008】
穿孔作業中におけるジャケットチューブの導入においては、周囲の物質に応じて、したがって、ジャケットチューブの性質に応じて、ドリルビットとの接続部を介して引張応力を作用させることにより、および/または、衝撃応力を作用させることにより、ジャケットチューブをドリル孔内に導入することが好ましい。したがって、本発明において、ジャケットチューブは、例えば、適切な方法でドリルビットと連結され、穿孔作業中において引張応力のみによりドリル孔内に導入されても良い。しかしながら、特に、物質の断面積が大きく、したがって、強度が大きいジャケットチューブを、耐久性がある支持体を形成するために使用する場合には、これに加えて、あるいは、これの代わりに、穿孔作業中、衝撃応力を作用させることにより、ジャケットチューブをドリル孔内に導入しても良い。これにより、ジャケットチューブを引張るためにドリルビットに過度の力を作用させるといったことを防止できる。
【0009】
これに関連して、他の好ましい実施形態においては、穿孔作業中にジャケットチューブを適切に導入するため、実質的に長溝をつけられたジャケットチューブに沿って、少なくとも1つの接続部が設けられ、この接続部は、所定の破断点によって画定されるとともに、ドリル孔の完成時に分離される。
【0010】
本発明においては、前記所定の破断点を特に簡単に分離または破断できることが好ましい。すなわち、所定の破断点の分離または破断は、少なくともインパクトシューおよびインパクトシューに取り付けられたジャケットチューブを僅かに引き戻して、インパクトシューを作動させることによって行なわれる。したがって、ドリル孔の完成後、所定の破断点の分離または破断は、ジャケットチューブの前端の拡張または拡大の下、少なくともインパクトシュー及びこれに随意的に取り付けられた環状ドリルビットを僅かに引き戻し、その後、形成されたドリル孔内にジャケットチューブを少なくとも部分的に摩擦係合して強固に保持もしくは取り付けた状態で、インパクトシューを作動させることにより行なわれ、また、例えばジャケットチューブの前端領域に対応する支持面を形成することによって、長溝が形成されたジャケットチューブの内径をインパクトシューによって拡大し、これにより、主に、拡張されたジャケットチューブの外径をドリル孔の完成した壁部に適切に当接させることができるようにすることにより行なわれる。
【0011】
更に好ましい実施形態においては、特に岩が緩い場合、すなわち、それに伴って、ドリル孔から突出する端部に随意的に固定プレートが固定されるような場合に、支持固定作用を更に高めるため、ドリル孔の完成時、それ自体周知の方法で、ジャケットチューブの内部に硬化物質が充填される。硬化物質は、特に拡張可能なジャケットチューブの前側領域および長溝に沿う領域で、周辺の物質中に浸透することができ、これによりジャケットチューブの支持固定を改良する。硬化物質を浸透させ、その後、ジャケットチューブの外端に設けられた前記固定プレートを用いて支持することにより、更に、随意的に緩く積層された土物質または岩物質を固定することができる。
【0012】
また、最初に記載した目的を達成するため、冒頭で述べた種類の装置は、基本的に、ジャケットチューブの長手方向に実質的に延びる長溝をジャケットチューブが備えていることを特徴とする。長溝が形成されたジャケットチューブを設けることにより、穿孔作業中、小さい摩擦抵抗で且つドリル孔の内壁と少なくとも部分的に当接させた状態で、ジャケットチューブをドリル孔内に導入することができる。また、この場合、ドリル孔の内壁にジャケットチューブを少なくとも部分的に直接に当接させることにより、穿孔作業の終了時に、適切な支持固定作用が得られる。
【0013】
好ましい実施形態においては、支持固定作用をサポートするため、ジャケットチューブの内部に拡張可能部材を導入することができる。この拡張可能部材は、ドリル孔を完成してドリルロッドアセンブリを取り除いた時点で、ジャケットチューブの内壁と当接する状態で拡張させることができる。ジャケットチューブの内壁に当接させた状態で拡張させることができるそのような拡張可能部材によれば、ドリル孔内でジャケットチューブを安全に支持固定することができ、これにより、そのような拡張可能部材は、特にジャケットチューブによって形成される支持体に引張応力が作用する場合に、例えばジャケットチューブの断面の減少を防止し、所望の支持固定作用を確実に維持することができる。
【0014】
特に好ましい実施形態においては、ジャケットチューブの内部に拡張可能部材を特に有利に固定するため、拡張可能部材は、特に円錐部材の導入によって生じる衝撃応力により拡張可能なスリーブから成る。特に、ジャケットチューブの内部に複数の拡張可能部材を設ける場合に、これらの拡張可能部材を適切に位置決めするべく、他の好ましい実施形態においては、ジャケットチューブの内壁に、拡張可能部材を位置決めするための突出部または突起が設けられる。
【0015】
ジャケットチューブは、特に簡単に導入できるように、ジャケットチューブの実質的に長手方向に延びる長溝に沿って、少なくとも1つの所定の破断点を備えていることが好ましい。本発明にしたがってジャケットチューブの長溝に沿って設けられる少なくとも1つの所定の破断点により、穿孔作業中、ジャケットチューブをドリル孔内に簡単に導入することができる。一方、少なくとも1つの所定の破断点は、ドリル孔の完成時に分離もしくは破断され、これにより、ドリル孔の内壁にジャケットチューブを当接させて支持固定することができる。
【0016】
ドリル孔が完成した後、少なくとも1つの所定の破断点は、適当な力の導入によって分離されることが可能でなければならない。しかしながら、所定の破断点は、穿孔作業中において、ジャケットチューブの実質的な全長にわたって延びる長溝の強度を十分に確保しなければならない。このため、他の好ましい実施形態において、ジャケットチューブの長溝に沿って設けられた少なくとの1つの所定の破断点は、長溝をブリッジ溶接することによって形成される。位置決め、形状、随意的には所定の破断点を形成する溶接の数を適切に定めることにより、穿孔作業中における抵抗、および、ドリル孔完成時における所定の破断点の破壊または分離に関する様々な要求を満たすことができる。
【0017】
穿孔作業中にジャケットチューブを適切に導入するため、ドリルビットと対向するジャケットチューブの端部は、本発明に係る装置のさらに好ましい実施形態における場合と同様に、ドリルビットのインパクトシューに固定される。衝撃応力を作用させて、ドリルビットまたはインパウトシューにジャケットチューブを固定することによりジャケットチューブを導入することに加え、更に、ドリル孔から突出するジャケットチューブの端部に衝撃応力を作用させても良い。これは、特に、ジャケットチューブの強度が高い場合に実現可能である。
【0018】
ドリル孔の完成時に拡張可能なジャケットチューブの適した支持固定作用を得るため、更に好ましい実施形態においては、ジャケットチューブがプレストレスを与えられた材料、特に金属によって形成される。
【0019】
特に部分的に緩い岩物質層において、支持体を完成するため、または、支持固定作用を高めるため、本発明においては、ドリル孔の完成時に、土物質または岩物質から突出するジャケットチューブの一端に固定プレートを固定できることが好ましい。
【0020】
また、更に好ましい実施形態においては、掘削岩を適切に運搬するため、ジャケットチューブは、ドリルビットの後側に続くその端部領域に、それ自体知られた方法で、掘削された土物質または岩物質をジャケットチューブの内部に導入するための少なくとも1つの通路開口を備えている。これにより、掘削された物質を、ドリル孔から、自由空間内、特にドリルロッドアセンブリとジャケットチューブとの間に形成される環状空間内へと排出することができる。
【0021】
以下、添付図面に概略的に示される典型的な実施形態により、本発明を詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
図1において、一般に参照符号1で示される穿孔具またはドリルビットは、接続ピース2および参照符号3で概略的に示されるインパクトシューを介して、ジャケットチューブ4の内部へと延びるドリルロッドアセンブリ5に接続されている。ドリルビット1は、掘削される土物質や岩物質の外側に配置され且つその表面が参照符号6で示される詳細には図示しない衝撃穿孔(impact drilling)装置または回転叩打穿孔(rotary percussion drilling)装置により、ドリルロッドアセンブリ5を介して作動される。図1には、穿孔具またはドリルビット1によって形成されたドリル孔の内面形状が参照符号7で概略的に示されている。
【0023】
図1から分かるように、ジャケットチューブ4は、実質的に長手方向に延びる長溝8を備えている。これは図2からも明らかである。また、図2から明らかなように、スリーブ4は、プレストレスを与えられた(PC)材料、特に金属によって形成されている。前記材料は、ドリル孔の外側に解放された、実線で示される状態では、ドリル孔の内側における状態よりも大きい外径を有している。図2には、ドリル孔の内側における状態が細い破線で示されており、その際の長溝が参照符号8’で示されている。したがって、ジャケットチューブ4は、プレストレスがかけられた状態でドリル孔内に導入されて、ドリル孔の内壁7と少なくとも部分的に当接し、これにより、穿孔作業中に少なくとも一時的に固定可能となる。
【0024】
また、図2から明らかなように、ドリルロッドアセンブリ5には中央通過チャンネル9が設けられている。このチャンネルを通じて精練流体がドリルビット1の領域へと導入されることにより、ジャケットチューブ4とドリル孔の内壁7との間に位置するジャケットチューブ4の外周領域内へと掘削物質が少なくとも部分的に排出される。この場合、ジャケットチューブの外周とドリル孔の内壁7との間の界面に洗掘流体(scouring fluid)を導入することにより、潤滑作用または滑り作用が得られる。したがって、この潤滑作用または滑り作用は、穿孔作業中において、ジャケットチューブ4の外周とドリル孔の内壁7との間の摩擦抵抗を低減し、一方、ドリル孔7の完成時に硬化させて、ドリルビット1の領域への洗掘剤の供給を停止することにより、ジャケットチューブ4とドリル孔の内壁7とが摩擦的に係合した状態で接続される。
【0025】
図1に示される実施形態においては、インパクトシュー3を介してジャケットチューブ4に作用する引張応力により、円錐状に先細る外形を領域4’に有するジャケットチューブ4が、ドリルビット1に引き続いて導入される。
【0026】
図1において、参照符号10は、詳細には図示しない衝撃穿孔装置または回転叩打穿孔装置のための作動手段を固定することができる移行スリーブを示している。
【0027】
図3に示される改良された実施形態において、ジャケットチューブ4は、インパクトシュー3によって加えられる引張応力の他、固定ヘッド6の領域で、移行スリーブ10を介して衝撃応力に晒される。これにより、ジャケットチューブ4は、引張応力および衝撃応力の両方の作用下で、参照符号7により再び示されるドリル孔の内部へと導入される。
【0028】
この場合にも、ジャケットチューブ4は、長溝8を備えるとともに、オフセットされ、すなわち、その外周の一部の領域で断面が減少するように形成されている。そのようなオフセットされた部分領域が図3に参照符号11で示されている。したがって、特に導入作業中、ジャケットチューブ4の一部だけが当接される。このことは、例えばジャケットチューブ4の外周とドリル孔の内壁7との間で高い摩擦抵抗が予期される場合に、適切な穿孔作業を行なうのに有益である。
【0029】
図4に係る更に改良された実施形態から分かるように、ジャケットチューブ4は、移行スリーブ10を用いて固定ヘッド6に衝撃応力を作用させるだけで、ドリル孔7の内部に導入される。一方、この実施形態においては、ジャケットチューブ4とドリルビット1との接続による引張りが行なわれない。したがって、このような衝撃応力によるジャケットチューブ4の導入は、特に頑丈なジャケットチューブすなわち強度が高められたジャケットチューブ4の場合において実現可能である。
【0030】
図5a〜図5dに示される個々の方法ステップのうち、図5aは、例えば図4の実施形態の方法と同様の方法で、ジャケットチューブ4とドリルヘッド1とを全く接続させることなく、固定ヘッド6に衝撃応力を作用させることによりジャケットチューブ4を導入しながら、ドリル孔7を形成または製造する状態を示している。
【0031】
図5a〜図5dにおいて、固定プレート13は、土物質または岩物質12から突出する端部領域にそれぞれ示されている。
【0032】
図5bに示されるようにドリル孔7を完成した後、矢印14で示されるようにドリルロッドアセンブリ5がドリル孔7から取り除かれる。一方、ドリルビット1はドリル孔7内に残されたままである。
【0033】
ドリルロッドアセンブリ5を取り除いた後、矢印16で示されるように、参照符号15で一般に示される拡張可能部材がジャケットチューブ4の内部に導入される。拡張可能部材15は、円錐状に先細るスリーブ17から成り、このスリーブの少なくとも一部には、長溝18が設けられている。これにより、円錐部材19をスリーブ17の内部に導入することができる。
【0034】
拡張可能な二つの部分からなる部材15を、ジャケットチューブ4の内部、例えば前記拡張可能部材を位置決めするためのストッパまたは突起20の領域内へと導入または挿入した後、円錐部材19は、移行スリーブ10により衝撃応力に晒され、これにより、二つの部分からなる拡張可能部材15がジャケットチューブの内部の所望の場所に位置決めされるとともにジャケットチューブ4の内壁に固定される。
【0035】
この拡張可能部材15は、導入時、例えば、支持体の抜去移動または分離移動により引張応力を加えることにより或は物質を取り囲むことにより及ぼされる圧縮応力に起因して、ジャケットチューブ4の断面の減少が生じないようにする。これにより、所望の支持固定作用が確実に維持される。ジャケットチューブ4によって形成される支持体に引張応力が作用すると、拡張可能部材15が設けられていない場合、ジャケットチューブ4の長溝8により、断面を減少させる可能性がある。これにより、そのような断面の減少が支持固定作用を低下させる。
【0036】
位置決め突起20を設ける代わりに、図5dに示されるように、ドリル孔7内に残っているドリルビット1に対して、拡張可能部材15を直接に当接させることもできる。また、複数の拡張可能部材15をジャケットチューブ4の内部に導入し、様々な場所でジャケットチューブ4の固定作用を適切に支持しても良い。そのような複数の拡張可能部材15は、適切に設計することによって、また、各位置決め突起20、特に円錐スリーブ17と係合することによって設けることができる。
【0037】
拡張可能部材15を導入する代わりに、あるいは、拡張可能部材15の導入に加え、ドリル孔7の完成時であって且つドリルロッドアセブリ5を随意的に除去した際に、ジャケットチューブ4の内部に硬化可能な物質を充填しても良い。
【0038】
更なる改良された実施形態を示す図6において、参照符号1は、この場合も、穿孔具またはドリルビットを示している。このドリルビット1は、接続ピース2および参照符号3で概略的に示されるインパクトシューを介して、ジャケットチューブ4の内部へと延びるドリルロッドアセンブリ5に接続されている。ドリルビット1は、掘削される土物質や岩物質の外側に配置され且つその表面が参照符号6で示される詳細には図示しない衝撃穿孔装置または回転叩打穿孔装置により、ドリルロッドアセンブリ5を介して作動される。図6には、穿孔具またはドリルビット1によって形成されたドリル孔の内面形状が参照符号7で概略的に示されている。
【0039】
図6から分かるように、ジャケットチューブ4は、実質的に長手方向に延びる長溝8を備えている。長溝8の長手方向に沿って少なくとも1つの所定の破断点29が設けられている。前記所定の破断点は、例えば溶接29によって形成されている。この場合、ジャケットチューブ4は、中間部材を介してインパクトシュー3上に固定されるとともに、穿孔作業中にインパクトシュー3によって引張られる。これにより、長溝8が形成されたジャケットチューブ4は、穿孔作業の最中にドリル孔7内へと導入される。
【0040】
ドリルビット1によって掘削された物質を除去するため、ジャケットチューブ4の前部領域には、通路開口31が設けられている。前記通路開口31は、長溝8の断面をはっきりと大きく拡径することによって形成されている。この通路開口31により、穿孔具1によって掘削された物質は、ジャケットチューブ4とドリルロッドアセンブリ5との間に形成される自由空間すなわち環状空間に達し、ドリルビット1から離れた端面で排出される。必要に応じて、ジャケットチューブ4の、径方向で対向する外周の一部の領域、例えば通路開口31と対称な領域に、第2の通路開口を設けても良い。
【0041】
孔が完成すると、所定の破断点29を形成する溶接部を破断または分離することにより、プレストレスがかけられたジャケットチューブ4が拡張され、これにより、所望の支持固定作用が得られる。
【0042】
孔が完成すると、ジャケットチューブ4、少なくともインパクトシュー3、インパクトシューに取り付けられたドリルビット部位、例えば中央ドリルビットおよび径方向に取り囲む環状のドリルビットが設けられる環状ドリルビットは、穿孔方向すなわち進行方向26と反対の方向に僅かに引き戻される。そして、この引き戻し後、インパクトシュー3は、ドリルロッドアセンブリ5により、もう一度、穿孔作業方向26に作動される。これにより、所定の破断点29が分離される。
【図面の簡単な説明】
【0043】
【図1】本発明に係る方法を実施するための本発明に係る装置の第1の実施形態の一部断面を有する概略側面図である。
【図2】図1のII−II線に沿う概略拡大断面図である。
【図3】本発明に係る方法を実施するための本発明に係る装置の改良された実施形態の図1と同様の図である。
【図4】本発明に係る方法を実施するための本発明に係る装置の更に改良された実施形態の図1と同様の他の図である。
【図5a】本発明に係る装置を使用して本発明に係る方法を実行する際のステップを示す図であって、図1のそれと同様であり、本発明に係る方法によってドリル孔を形成する作業を示す図である。
【図5b】本発明に係る装置を使用して本発明に係る方法を実行する際のステップを示す図であって、ドリル孔の完成時にドリルロッドアセンブリを取り除く状態を示す図である。
【図5c】本発明に係る装置を使用して本発明に係る方法を実行する際のステップを示す図であって、ドリル孔が完成してドリルロッドアセンブリを取り除いた際にジャケットチューブの内部に拡張可能部材を導入する状態を示す図である。
【図5d】本発明に係る装置を使用して本発明に係る方法を実行する際のステップを示す図であって、拡張可能部材を拡張する作業を示す図である。
【図6】本発明に係る方法を実施するための本発明に係る装置の他の改良された実施形態の概略側面図である。
Claims (17)
- 特に衝撃穿孔または回転叩打穿孔において、土物質または岩物質中に孔(7)を開け、この孔に支持体を固定するための方法であって、ドリルロッドアセンブリ(5)に取り付けられたドリルビット(1)によってドリル孔(7)が形成され、これと同時に、前記ドリルロッドアセンブリ(5)を所定の空間を隔てて取り囲むジャケットチューブ(4)を導入する方法において、前記ジャケットチューブには長溝(8)が形成され、穿孔中、前記ジャケットチューブの少なくとも一部は、前記ドリル孔(7)と実質的に当接した状態で導入されることを特徴とする、方法。
- 前記ジャケットチューブ(4)の内部に拡張可能部材(15、17、19)が導入され、この拡張可能部材は、前記ドリル孔(7)が完成して前記ドリルロッドアセンブリ(5)が除去された際に拡張されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記拡張可能部材(15、17、19)は、衝撃応力を作用させることにより拡張されることを特徴とする、請求項2に記載の方法。
- 前記ジャケットチューブ(4)は、ドリルビット(1)との接続による引張応力を作用させることにより、および/または、衝撃応力を作用させることにより、前記ドリル孔(7)内に導入されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 実質的に長溝をつけられた前記ジャケットチューブ(4)に沿って、少なくとも1つの接続部が設けられ、この接続部は、所定の破断点(29)によって画定されるとともに、前記ドリル孔(7)の完成時に分離されることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記所定の破断点(29)の分離または破断は、少なくともインパクトシュー(3)およびこのインパクトシューに取り付けられた前記ジャケットチューブ(4)を僅かに引き戻して前記インパクトシュー(3)を作動させることにより行なわれることを特徴とする、請求項5に記載の方法。
- 前記ドリル孔(7)の完成時、それ自体周知の方法で前記ジャケットチューブ(4)の内部に硬化物質が充填されることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。
- 特に衝撃穿孔または回転叩打穿孔において、土物質または岩物質中に孔(7)を開けて支持体を形成するための装置であって、ドリルロッドアセンブリ(5)に取り付けられたドリルビット(1)がドリル孔(7)を形成し、前記ドリルロッドアセンブリ(5)を所定の空間を隔てて取り囲むジャケットチューブ(4)がドリルビット(1)の直ぐ後に設けられている装置において、前記ジャケットチューブ(4)は、このジャケットチューブ(4)の長手方向に沿って実質的に延びる長溝(8)を備えていることを特徴とする、装置。
- 前記ジャケットチューブ(4)の内部に拡張可能部材(15、17、19)を導入可能であり、この拡張可能部材は、前記ドリル孔(7)が完成して前記ドリルロッドアセンブリ(5)が除去された際に前記ジャケットチューブ(4)の内壁と当接した状態で拡張可能であることを特徴とする、請求項8に記載の装置。
- 前記拡張部材(15)は、特に円錐部材(19)の導入によって生じる衝撃応力により拡張可能なスリーブ(17)を備えていることを特徴とする、請求項9に記載の装置。
- 前記ジャケットチューブ(4)の内壁には、前記拡張可能部材(15、17、19)を位置決めするための突出部または突起(20)が設けられていることを特徴とする、請求項9または請求項19に記載の装置。
- 前記ジャケットチューブ(4)は、このジャケットチューブ(4)の実質的に長手方向に延びるその長溝に沿って、少なくとも1つの所定の破断点(29)を備えていることを特徴とする、請求項8から11のいずれか一項に記載の装置。
- 前記ジャケットチューブ(4)の前記長溝(8)に沿って設けられた前記少なくとも1つの所定の破断点(19)は、前記長溝(8)をブリッジ溶接することにより形成されることを特徴とする、請求項12に記載の装置。
- 前記ドリルビット(1)と対向する前記ジャケットチューブ(4)の端部は、前記ドリルビット(1)のインパクトシュー(3)に固定されていることを特徴とする、請求項8から13のいずれか一項に記載の装置。
- 前記ジャケットチューブ(4)は、プレストレスを与えられた材料、特に金属によって形成されていることを特徴とする、請求項8から14のいずれか一項に記載の装置。
- 少なくとも前記ドリル孔(7)の完成時、土物質または岩物質から突出する前記ジャケットチューブ(4)の端部に固定プレート(13)を固定できることを特徴とする、請求項8から15のいずれか一項に記載の装置。
- 前記ジャケットチューブは、前記ドリルビット(1)の後側に続くその端部領域に、それ自体周知の形態で、掘削された土物質または岩物質を前記ジャケットチューブ(4)の内部に導入するための少なくとも1つの通路開口を備えていることを特徴とする、請求項8から16のいずれか一項に記載の装置。
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