JP2011516760A5

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Publication number: JP2011516760A5
Application number: JP2011502404A
Authority: JP
Filing date: 2008-04-03
Publication date: 2011-07-07
Anticipated expiration: 2028-04-03

Claims

送りビームと、
該送りビーム上に配設され、衝撃装置およびフラッシング装置を含む削岩機と、
該削岩機へ連結したツールとを含み、
前記衝撃装置は前記ツールへ向かう衝撃応力波を生成するよう配設され、前記フラッシング装置は前記ツールを通してフラッシング流体を供給し、穿孔される穴から掘削廃棄物を流し出すよう配設され、
さらに、前記削岩機を前記送りビーム上で移動させ、前記ツールを前記穿孔される穴に送り込むよう配設された送り装置と、
前記削岩機へ連結され、ガイド部、本体部、および該ガイド部と本体部の間に延在しこれらを連結する少なくとも１つの支柱を含むスロット形成装置とを含み、前記ガイド部は前に穿孔された穴の中に配置され、前記ツールは前記本体部の中を摺動可能に配設されたスロット穿孔用削岩装置において、
前記スロット形成装置の本体部とツールとの間には、流体を含む少なくとも１つの軸方向容量チャンバがあり、前記衝撃応力波の前記衝撃装置から前記スロット形成装置への伝播を減衰させることを特徴とする削岩装置。
請求項１に記載の削岩装置において、
前記軸方向容量チャンバは、少なくとも１つの流路によって前記フラッシング装置へ接続され、
前記軸方向容量チャンバはフラッシング流体を含むことを特徴とする削岩装置。
請求項１または２に記載の削岩装置において、
前記スロット形成装置は脱着可能な補助装置であり、該補助装置は、前記削岩機のシャンクへ、または該シャンクへ連結されたドリルロッドへ連結されていることを特徴とする削岩装置。
請求項１ないし３のいずれかに記載の削岩装置において、
前記スロット形成装置の本体部および前記ツールは互に、流体を含む少なくとも１つの軸方向容量チャンバを画成することを特徴とする削岩装置。
請求項４に記載の削岩装置において、
前記スロット形成装置の本体部は、前記ツールが中に延在する穴を含むスリーブを含み、
該スリーブの穴は、第１の直径部、第１の直径部より小さい第２の直径部、第１の直径部と第１の直径部の間に延在するショルダ部を含み、
前記穴の第１の直径部は、前記ツールのピストン部を摺動的に受け入れ、該穴の第２の直径部は該ツールのロッド部を受け入れ、
前記軸方向容量チャンバは環形であり、該環形は、前記穴の第１の直径部と前記ツールのロッド部との間で半径方向に画成され、該ツールのピストン部と前記穴のショルダ部との間で軸方向に画成され、
前記スロット形成装置はさらに、前記ツールに沿って前記フラッシング流体を供給する流路を含み、該流路は、前記ツールのロッド部と前記穴の第２の直径部との間に半径方向に配置された軸方向流路と、前記ツールの第１の内部通路を該軸方向流路の第１の軸方向端部へ連結する全体として半径方向の第１の流路と、前記ツールの第２の内部通路を前記軸方向流路の第２の軸方向端部へ連結する全体として半径方向の第２の流路とを含み、
前記スリーブの穴は、第２の直径部より小さい第３の直径部を含み、第３の直径部は前記ツールのロッド部を摺動的に受け入れ、
前記本体部に対する前記ツールの軸方向における相対的変位によって前記全体として半径方向の第２の流路を通る流体流を制限し、前記ツールに対して前記本体部を動かす流体圧を増大させることを特徴とする削岩装置。
請求項１ないし３のいずれかに記載の削岩装置において、前記ツールと前記本体部との間には減衰ピストンがあり、該ピストンは、前記ツールの前記本体部へ軸方向に連結され、該軸方向において流体によって前記ツールから離されることを特徴とする削岩装置。
請求項６に記載の削岩装置において、
前記スロット形成装置の本体部は、前記ツールが中に延在する穴を含むスリーブを含み、
前記ツールはその中に延在する流路を含み、
前記減衰ピストンは、前記流路内に配設された内側部と、前記ツールの周囲にある外側部と、前記内側部と外側部を互いに連結する少なくとも１つの連結部とを含み、
前記ピストンは前記ツールに対して摺動的に移動可能に配設され、
前記内側部は、穿孔方向に向けて作用する第１の作動圧面と、逆方向に向けて作用する第２の作動圧面とを含み、
前記ピストンの第１の作動圧面側には第１の軸方向容量チャンバがあり、この中の流体は送り力を前記ツールから前記ピストンを介して前記スリーブへ伝達し、
前記ピストンの第２の作動圧面側には第２の軸方向容量チャンバがあり、この中の流体は前記ツールとピストンの間で前記穿孔方向における機械的軸方向接触を妨げることを特徴とする削岩装置。
請求項７に記載の削岩装置において、
前記ツールの流路は前記軸方向容量チャンバを接続する少なくとも１つの軸方向流路を含み、
前記逆方向における前記ツールに対する前記ピストンの軸方向の動きが第１の作動圧面に対して作用する流体圧を制限するよう配設され、これによって前記ピストンを介して前記スリーブへ伝達される送り力が増大することを特徴とする削岩装置。
請求項１ないし８のいずれかに記載の削岩装置において、
前記ガイド部は、該ガイド部の周縁面に沿って長手方向に延在する少なくとも１つの長尺状案内フランジを含むことを特徴とする削岩装置。
請求項１ないし９のいずれかに記載の削岩装置において、
前記送りビームには、該送りビームの遠端部に保持装置が設けられ、
該保持装置は開口部を有し、該開口部は、前記スロット形成装置の断面形状に応じた寸法を有し、該スロット形成装置を前記保持装置の中へ押し通すことができることを特徴とする削岩装置。
第１の端部および第２の端部を含み、第１の端部には、スロット形成装置を削岩機のシャンクへ、または該シャンクに連結されたドリルロッドへ取り付ける第１の連結手段が設けられ、第２の端部にはドリルビットが設けられた長尺状ツールと、
該ツールが中に配設された本体部と、
前に穿孔された穴の中に設置可能なガイド部と、
該ガイド部と本体部との間に延在し、これらを連結する少なくとも１つの支柱とを含むスロット形成装置において、
該スロット形成装置には、前記本体部とツールとの間に少なくとも１つの軸方向容量チャンバが設けられ、
前記スロット形成装置は、該チャンバへ流体を送り込む少なくとも１つの流路を含み、これによって該チャンバ内の流体が軸方向の力を前記ツールから前記本体部へ伝達するように配設されていることを特徴とするスロット形成装置。
請求項11に記載のスロット形成装置において、
該スロット形成装置は、フラッシング流体を前記削岩機から前記軸方向容量チャンバへ送り込む少なくとも１つの供給路と、フラッシング流体を前記軸方向容量チャンバから穿孔中の穴へ放出する少なくとも１つの放出流路とを含み、これによってフラッシング流体が前記軸方向容量チャンバの中を流れるように配設されていることを特徴とするスロット形成装置。
請求項11または12に記載のスロット形成装置において、
該スロット形成装置は、前記ガイド部による前に穿孔された穴への放出に対向する軸方向の力をモニタする手段と、
少なくとも１つの軸方向容量チャンバの少なくとも１つの作動圧面に対して穿孔方向に作用する前記流体の圧力を前記モニタした対向する力への応答として増大させる手段とを含み、これによって前記ガイド部へ伝達される軸方向の力が増大することを特徴とするスロット形成装置。
請求項12または13に記載のスロット形成装置において、
該スロット形成装置は、前記ツールと本体部の相対的軸方向位置に対する応答として前記軸方向容量チャンバ内を流れる容量流に作用するバルブ手段を含むことを特徴とするスロット形成装置。
複数の穴を互いに近接して穿孔し、岩石材内にスロットを形成し、
削岩機に連結されたツールに衝撃パルスを生成する衝撃装置を含む削岩機を穿孔において使用し、
スロット形成装置を前記削岩機へ連結することを含み、該スロット形成装置は、前記ツールが中に配設された本体部と、ガイド部と、該ガイド部および本体部の間に延在し、これらを連結する少なくとも１つの支柱を含み、
さらに、前に穿孔した穴内にガイド部を配置して、新規の穿孔される穴について該前に穿孔した穴の方向を維持し、
穿孔中、送り力を穿孔方向に向けて前記ツールから前記スロット形成装置の本体部へ、さらに前記ガイド部へ伝達し、
前記送り力を前記スロット形成装置の本体部へ前記穿孔方向に、前記ツールと本体部との間の少なくとも１つの軸方向容量チャンバ内の流体によって伝達し、
衝撃応力波の前記衝撃装置から前記スロット形成装置への伝播を前記少なくとも１つの軸方向容量チャンバ内の流体によって減衰させることを含むことを特徴とするスロット穿孔方法。
請求項15に記載の方法において、該方法は、
互いに対して長手方向に摺動するよう配設された前記本体部およびツールの間の軸方向の動きに応答して、前記軸方向容量チャンバ内の流体の圧力に対して作用することを含むことを特徴とする方法。
請求項16に記載の方法において、該方法は、
前記軸方向容量チャンバを通る流体流を形成し、
前記前に穿孔した穴における前記ガイド部の動きが妨げられると、前記軸方向容量チャンバを通る流体流を制限し、これによって前記ガイド部へ伝達される送り力を増大させることを含むことを特徴とする方法。
請求項17に記載の方法において、該方法は、
前記軸方向容量チャンバを通る流体流を形成し、
前記前に穿孔した穴における前記ガイド部の動きが止まると、前記軸方向容量チャンバを通る放出流体流を閉鎖し、これによって前記軸方向容量チャンバ内の流体の圧力が増大し、
前記軸方向容量チャンバ内で作用する流体の圧力をモニタし、
該軸方向容量チャンバ内の流体圧が所定の圧力限界を超えると、前記削岩機の送り運動を反転させることを含むことを特徴とする方法。
請求項15ないし18のいずれかに記載の方法において、該方法は、
少なくとも１つのドリルロッドを前記削岩機のシャンクへ接続し、
前記スロット形成装置を最外側のドリルロッドの遠端部へ接続することを含むことを特徴とする方法。
請求項15ないし18のいずれかに記載の方法において、該方法は、
前記スロット形成装置を前記削岩機のシャンクへ接続することを含むことを特徴とする方法。
請求項15ないし20のいずれかに記載の方法において、該方法は、
前記ガイド部の周縁面に沿って長手方向に延在する少なくとも１つの長尺状案内フランジによって前記ガイド部を前記前に穿孔した穴の表面へ支持することを含むことを特徴とする方法。
請求項15ないし21のいずれかに記載の方法において、該方法は、
フラッシング流体を前記軸方向容量チャンバへ送り込むことを含むことを特徴とする方法。