JP2016061107A - Hole drilling device for double pipe - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地盤を掘削・削孔するための二重管削孔装置であって、ダウンザホールハンマーを用いた技術に関する。 The present invention relates to a double-pipe drilling device for excavating and drilling ground, and relates to a technique using a down-the-hole hammer.
従来のダウンザホールハンマーを用いた二重管削孔装置について、その先端部分を示す図17を参照して説明する。
図17において、ケーシング11(アウターケーシング)の内側に図示しないインナーロッド13が延在しており、図示しないインナーロッド13の地中側先端にダウンザホールハンマー14が接続されている。ダウンザホールハンマー14の地中側先端部(図17では左下側)はパイロットビット15と接続されている。そしてパイロットビット15の半径方向外側には、円環状のリングビット16が設けられている。
パイロットビット15は側面部に概略L字型の係合片15Aを設けており、該係合片15Aは、リングビット16に形成された係合溝16Aに係合している。すなわち、パイロットビット15とリングビット16は、リングビット16の係合溝16Aにパイロットビット15の係合片15Aが係合することにより接続されている。
A conventional double pipe drilling device using a down-the-hole hammer will be described with reference to FIG.
In FIG. 17, an inner rod 13 (not shown) extends inside a casing 11 (outer casing), and a down-the-
The
アウターケーシング11の地中側端部(図17では左下側端部)にはケーシングシュー12が設けられ、ケーシングシュー12先端(地中側端部:図17では左下側端部)には半径方向内方に突出した係合用凸部12Aが形成されている。そして、ケーシングシュー12先端の係合用凸部12Aはリングビット16の環状溝16Bに係合しており、以って、ケーシングシュー12とリングビット16は接続されている。
なお、図17のリングビット16において、環状溝16Bは係合溝16Aよりも地中側(図17では左下側)に形成されている。
A
In the
地上側のボーリングマシン(図17では図示せず)から、スイベルジョイント部(図17では図示せず)を介して、インナーロッド13に回転とスラスト(インナーロッドを長手方向地中側に送り込む動き)が供給される。インナーロッド13に伝達された回転はパイロットビット15に伝達され、さらにパイロットビット15の係合片15Aとリングビット16の係合溝16Aとの係合により、リングビット16に伝達される。
そして、インナーロッド13に伝達されたスラストは、ダウンザホールハンマー14を介してパイロットビット15に伝達され、さらにパイロットビット15の係合片15Aとリングビット16の係合溝16Aとの係合により、リングビット16に伝達される。
ここでリングビット16の環状溝16Bとケーシングシュー12の係合用凸部12Aとは係合しているので、リングビット16に伝達されたスラストはケーシングシュー12及びアウターケーシング11にも伝達され、アウターケーシング11はリングビット16に連行されて地中側(図17では左下側)へ押し込まれる。
Rotation and thrust from the ground-side boring machine (not shown in FIG. 17) to the
Then, the thrust transmitted to the
Here, since the
ダウンザホールハンマー14で生じた打撃力は、パイロットビット15に伝達されると共に、打撃伝達部(図17では図示せず)を介してリングビット16に伝達される。
そして、パイロットビット15とリングビット16に伝達される回転力と打撃力とスラストにより、図17で示す先端部分は地盤を掘削して進行する。
The striking force generated by the down-the-
Then, due to the rotational force, striking force, and thrust transmitted to the
しかし、図17を参照して説明した従来の二重管削孔装置において、例えば、地盤の掘削後、アンカー体を挿入するためにアウターケーシング11のみを残存して、インナーロッド13を地上側に抜き取る(抜管する)場合には、図17で説明したように、パイロットビット15の概略L字状の係合片15Aがリングビット16の係合溝16Aと係合することにより、パイロットビット15とリングビット16が接続されているので、インナーロッド13を地上側に引き上げるのみではパイロットビット15の係合片15Aとリングビット16の係合溝16Aとの係合状態が解除されず、インナーロッド13を地上側に引き上げても、インナーロッド13の地上側端部がアウターケーシング11により包囲されていない状態にすることは出来ない。
図17を参照して説明した従来の二重管削孔装置において、インナーロッド13のみを地上側に抜き取るには、インナーロッド13を地上側に引き上げることに先立って、インナーロッド13を地中側に押し込み、リングビット16の係合溝16Aが円周方向に延在している方向とは反対方向に回転して、パイロットビット15の係合片15Aとリングビット16の係合溝16Aとの係合状態が解除しなければならなかった。
However, in the conventional double pipe drilling apparatus described with reference to FIG. 17, for example, after excavation of the ground, only the
In the conventional double pipe drilling device described with reference to FIG. 17, in order to extract only the
上述した従来の二重管削孔装置におけるアウターケーシング11、インナーロッド13の接続について、図18、図19を参照して説明する。
ここで図17を参照して説明した従来の二重管削孔装置では、アウターケーシング11の接続箇所におけるネジ部の螺合/螺合解除方向は、インナーロッド13の接続箇所におけるネジ部の螺合/螺合解除方向と逆方向にする必要がある。例えばインナーロッド13の接続箇所におけるネジ部が右ネジであれば、アウターケーシング11の接続箇所におけるネジ部は左ネジでなければならない。
Connection of the
In the conventional double-pipe drilling device described with reference to FIG. 17, the screwing / unscrewing direction of the threaded portion at the connection location of the
図18において、ボーリングマシン20は右ネジのインナーロッド13に係合して、インナーロッド13を右ネジが締まる方向に回転することが出来る。しかし、ボーリングマシン20を左ネジのアウターケーシング11に係合して、(ボーリングマシン20を)左ネジが締まる方向に回転することはできない。そのため、図18で示すように、アウターケーシング11はボーリングマシン20には接続されておらず、アウターケーシング11とインナーロッド13の隙間(環状空間)はアウターケーシング11の上端部で開放されている。
図18において、符号SLは、アウターケーシング11とインナーロッド13の間の環状空間の開放端から漏出するスライムを示している。また、符号α1はアウターケーシング11固定用のクランプであり、符号α2はインナーロッド固定用のクランプであり、符号α3はアウターケーシング11とインナーロッド13の接続/切り離しの際に最終的な締め付け或いは切り離しをするクランプ(所謂「ブレーカー」)である。
In FIG. 18, the
In FIG. 18, symbol SL indicates slime that leaks from the open end of the annular space between the
掘削が進み、アウターケーシング11とインナーロッド13を接続するべき場合には、図18の状態において、作業員M(図19参照:図18では図示せず)が二重管(アウターケーシング11及びインナーロッド13)を既に接続されている二重管上に配置する。そして、アウターケーシング11を持ち上げてクランプα2でインナーロッド13を保持し、ボーリングマシン20のボックス21を接続するべき新しいインナーロッド13の地上側端部に螺合して、ボーリングマシン20によりインナーロッド13を時計方向(右ネジが締まる方向)に回転して、インナーロッド13を接続する。
インナーロッド13の接続が完了すると、クランプα2によるインナーロッド13の保持を解除して、クランプα1によりアウターケーシング11を保持する。
When the excavation progresses and the
When the connection of the
ここで上述した様に、インナーロッド13を接続する(時計方向、右ネジが締まる方向に回転する)ことが出来るボーリングマシン20では、アウターケーシング11を接続する方向(反時計方向:左ネジが締まる方向)に回転することはできない。そのため、図19で示すように、接続するべきアウターケーシング11(図19における上方のケーシング)を作業員Mが反時計方向(左ネジが締まる方向)に回転して、クランプα1で保持されているアウターケーシング1に接続する。そして最後に、クランプα3(ブレーカー)により、作業員Mにより回転され接続されたアウターケーシング11を締め付ける。
この様に、従来の従来の二重管削孔装置では、掘削が進み二重管を接続する際には、作業員Mが接続するべきアウターケーシング11を反時計方向(左ネジが締まる方向)に回転して、クランプα1で保持されているアウターケーシング1に接続しなければならなかった。そして作業員M及びブレーカーα3によるアウターケーシング11の接続作業は、二重管削孔による掘削作業の労力、コストを増大させていた。
Here, as described above, in the
As described above, in the conventional conventional double pipe drilling device, when excavation progresses and the double pipe is connected, the
さらに、インナーロッド13を接続する(時計方向、右ネジが締まる方向に回転する)ことが出来るボーリングマシン20では、アウターケーシング11を接続する方向(反時計方向:左ネジが締まる方向)に回転することはできないので、掘削後、地中のアウターケーシング11を抜管するためには、掘削用のボーリングマシン20とは逆方向に回転するボーリングマシンを用意しなければならない。そして、ボーリングマシンを二種類用意すること、作業の種類毎にボーリングマシンを入れ替えることは、二重管削孔装置による作業の労力、コストを増大させてしまう。
これに加えて、図18、図19で説明した様に、アウターケーシング11はボーリングマシン20には接続されないので、掘削の際に発生したスライムSLは、図18で示すようにアウターケーシング11とインナーロッド13の間の環状空間の開放端から漏出して、作業現場の環境を悪化させてしまう。
Furthermore, in the
In addition, since the
また従来の二重管削孔装置においては、図17で示すように、リングビット16の環状溝16Bとケーシングシュー12の係合用凸部12Aとは係合しているため、ダウンザホールハンマー14からの打撃力が、パイロッドビット15、リングビット16を介してアウターケーシング11(或いは、アウターケーシング11先端のケーシングシュー12)に伝達されてしまう。
アウターケーシング11にボーリングマシン20から回転力及びスラストが伝達されてしまう場合において、ダウンザホールハンマー14からの打撃力がアウターケーシング11先端のケーシングシュー12に伝達されてしまうと、当該ケーシングシュー12を破損する恐れがあった。
そのため、ダウンザホールハンマー14からの打撃力が、アウターケーシング11先端のケーシングシュー12に伝達されるのを防止することが従来から要請されていたが、図17〜図19で示す従来技術では、係る要請に応えることが出来なかった。
Further, in the conventional double pipe drilling device, as shown in FIG. 17, the
When the rotational force and thrust are transmitted from the
For this reason, it has been conventionally required to prevent the striking force from the down-the-
その他の従来技術として、外管を地中に残置すること無く、掘削用ボーリングマシン以外のボーリングマシン(外管後退用ボーリングマシン)を使用する必要がない二重管削孔装置が提案されている(特許文献1参照)。
係る二重管削孔装置(特許文献1)は有用であるが、上述したような問題、すなわち、インナーロッドを接続する度にインナーロッドを地中側に押し込み、リングビットの係合溝が円周方向に延在している方向とは反対方向に回転して、パイロットビットの係合片とリングビットの係合溝との係合状態を解除する操作を行わなければならないこと、ダウンザホールハンマーからの打撃力がアウターケーシング先端のケーシングシューに伝達されてしまうことを解決することは企図してはいない。
As another prior art, a double-pipe drilling device has been proposed that does not require the use of a boring machine (boring machine for retreating the outer pipe) other than the drilling boring machine without leaving the outer pipe underground. (See Patent Document 1).
Although such a double pipe drilling device (Patent Document 1) is useful, the problem as described above, that is, the inner rod is pushed into the ground every time the inner rod is connected, and the engagement groove of the ring bit is circular. Rotating in a direction opposite to the direction extending in the circumferential direction, an operation for releasing the engagement state between the engagement piece of the pilot bit and the engagement groove of the ring bit must be performed, from the down-the-hole hammer It is not intended to solve that the impact force is transmitted to the casing shoe at the tip of the outer casing.
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、インナーロッドを接続する作業の煩雑さを解消し、ダウンザホールハンマーからの打撃力がアウターケーシング先端のケーシングシューに伝達されてしまうのを防止することが出来る二重管削孔装置の提供を目的としている。 The present invention has been proposed in view of the above-described problems of the prior art, eliminates the complexity of connecting the inner rod, and the striking force from the down-the-hole hammer is transmitted to the casing shoe at the tip of the outer casing. An object of the present invention is to provide a double-pipe drilling device that can prevent the occurrence of erosion.
本発明の二重管削孔装置(100)は、地上側機械(20:ボーリングマシン)に接続されたインナーロッド(13)及びアウターケーシング(11:ケーシング)を有し、
インナーロッド(13)の地中側にパイロットビット(15)が接続されており、パイロットビット(15)の半径方向外方にはリングビット(16)が配置され、
アウターケーシング(11)の先端にはケーシングシュー(12)が接続され、
パイロットビット(15)の断面形状が多角形状(例えば六角形状)に形成され、リングビット(16)の内壁面(IS)の断面形状はパイロットビット(15)の断面形状と相補的な形状(六角形状)に形成されていることを特徴としている。
ここで、「多角形状」と言う文言は、三角形以上の多角形状を全て包含する趣旨の文言である。
The double pipe drilling device (100) of the present invention has an inner rod (13) and an outer casing (11: casing) connected to a ground side machine (20: boring machine),
A pilot bit (15) is connected to the underground side of the inner rod (13), and a ring bit (16) is disposed radially outward of the pilot bit (15),
A casing shoe (12) is connected to the tip of the outer casing (11),
The cross-sectional shape of the pilot bit (15) is formed in a polygonal shape (for example, hexagonal shape), and the cross-sectional shape of the inner wall surface (IS) of the ring bit (16) is complementary to the cross-sectional shape of the pilot bit (15) (hexagonal). Shape).
Here, the term “polygonal shape” is a wording that encompasses all polygonal shapes that are equal to or greater than a triangle.
本発明の実施に際して、パイロットビット(15)には打撃力発生装置(14:ダウンザホールハンマー等)からの打撃力をリングビット(16)に伝達する領域(β1、β2、γ1)が形成されており、
リングビット(16)側面には凹部(16C)が形成されており、ケーンシングシュー(12)の地中側先端には半径方向内方に突出している係合部(12B)が形成されており、ケーシングシュー(12)先端の係合部(12B)がリングビット(16)側面の当該凹部(16C)に係合しており、
リングビット(16)側面凹部(16C)の軸方向寸法(L1)は、ケーシングシュー(12)の係合部(12B)の軸方向寸法(L2)に比較して大きい(L1−L2=δ:遊びδは打撃力伝達の際におけるリングビット(16)の軸方向変位量(L3)よりも大きい)ことが好ましい。
In carrying out the present invention, the pilot bit (15) is formed with regions (β1, β2, γ1) for transmitting the striking force from the striking force generator (14: down-the-hole hammer, etc.) to the ring bit (16). ,
A concave portion (16C) is formed on the side surface of the ring bit (16), and an engaging portion (12B) protruding radially inward is formed at the ground-side tip of the canning shoe (12). The engaging portion (12B) at the tip of the casing shoe (12) is engaged with the concave portion (16C) on the side surface of the ring bit (16),
The axial dimension (L1) of the ring bit (16) side recess (16C) is larger than the axial dimension (L2) of the engaging part (12B) of the casing shoe (12) (L1-L2 = δ: The play δ is preferably larger than the axial displacement (L3) of the ring bit (16) when the impact force is transmitted.
この場合、多角形状(例えば六角形状)のパイロットビット(15)の断面形状における角部(PP)は、スライム排出用スリット(RR)に重ならない位置に設けられているのが好ましい(図1〜図15)。
或いは、多角形状(例えば六角形状)のパイロットビット(15)の断面形状における角部(PP)は、スライム排出用スリット(RR)に重なる位置に設けられているのが好ましい(図16)。
In this case, the corner (PP) in the cross-sectional shape of the polygonal (for example, hexagonal) pilot bit (15) is preferably provided at a position not overlapping the slime discharge slit (RR) (FIGS. 1 to 1). FIG. 15).
Alternatively, the corner (PP) in the cross-sectional shape of the polygonal (for example, hexagonal) pilot bit (15) is preferably provided at a position overlapping the slime discharge slit (RR) (FIG. 16).
上述の構成を具備する本発明によれば、パイロットビット(15)の断面形状が多角形状(例えば六角形状)に形成され、リングビット(16)の内壁面(IS)の断面形状はパイロットビット(15)の断面形状と相補的な形状(例えば六角形状の様な多角形状)に形成されているので、掘削時において、インナーロッド(13)を回転してパイロットビット(15)を回転すれば、パイロットビット(15)の角部(PP)と、断面形状がパイロットビット(15)と相補形状のリングビット(16)内壁面(IS)の角部(PP−1)が当接して、リングビット(16)が確実に回転する。
インナーロッド(13)を地上側に引き上げるべき場合には、インナーロッド(13)をそのまま地上側に引き上げれば、リングビット(16)内壁面(IS)の断面形状はパイロットビット(15)の断面形状(例えば六角形状の様な多角形状)と相補形状であるため、リングビット(16)内壁面(IS)は何等干渉することはない。
According to the present invention having the above-described configuration, the cross-sectional shape of the pilot bit (15) is formed in a polygonal shape (for example, a hexagonal shape), and the cross-sectional shape of the inner wall surface (IS) of the ring bit (16) is the pilot bit ( 15) Since it is formed in a shape complementary to the cross-sectional shape of 15) (for example, a polygonal shape such as a hexagonal shape), at the time of excavation, if the pilot rod (15) is rotated by rotating the inner rod (13), The corner portion (PP) of the pilot bit (15) and the corner portion (PP-1) of the inner wall surface (IS) of the ring bit (16) whose cross-sectional shape is complementary to the pilot bit (15) are in contact with each other. (16) rotates reliably.
When the inner rod (13) is to be pulled up to the ground side, the inner rod (13) is pulled up to the ground side as it is, so that the cross-sectional shape of the inner wall surface (IS) of the ring bit (16) is the cross section of the pilot bit (15). Since it is complementary to the shape (for example, a polygonal shape such as a hexagon), the inner wall surface (IS) of the ring bit (16) does not interfere at all.
本発明では、パイロットビット(15)の断面形状とそれと相補形状であるリングビット(16)内壁面(IS)は多角形状(例えば六角形状)となっているが、断面形状の角数が多過ぎるとパイロットビット(15)からリングビット(16)に回転力を伝達する際に、パイロットビット(15)の角部(PP)と相補形状のリングビット(16)内壁面の角部(PP−1)が当接せず、いわゆる「なめた」状態となってしまう恐れが存在する。また断面形状の角数が多過ぎると、パイロットビット(15)とリングビット(16)内壁面(IS)の加工が困難になる可能性が存在する。
一方、本発明において、パイロットビット断面形状とリングビット内壁面の断面形状の角数が小さ過ぎる場合には、パイロットビットの断面積が小さくなり、伝達出来る回転力、打撃力が小さくなってしまう恐れがある。
従って、本発明においては、パイロットビット(15)からリングビット(16)に回転力を伝達する際に、パイロットビット(15)の角部(PP)と相補形状のリングビット(16)内壁面の角部(PP−1)が確実に当接し、パイロットビット(15)とリングビット(16)内壁面(IS)の加工が困難にはならず、且つ、パイロットビットの断面積、伝達出来る回転力、打撃力が小さくならない様に、パイロットビット断面形状とリングビット内壁面の断面形状の角数を適切に決定する必要がある。当該断面形状が例えば六角形であれば、係る要請に応えることが出来る。
In the present invention, the cross-sectional shape of the pilot bit (15) and the inner wall surface (IS) of the ring bit (16) that is complementary thereto are polygonal (for example, hexagonal), but the cross-sectional shape has too many angles. When the rotational force is transmitted from the pilot bit (15) to the ring bit (16), the corner portion (PP-1) of the inner wall surface of the ring bit (16) complementary to the corner portion (PP) of the pilot bit (15). ) Do not come into contact with each other, and there is a risk that a so-called “tanned” state may occur. Further, if the number of corners of the cross-sectional shape is too large, there is a possibility that it is difficult to process the pilot bit (15) and the inner wall surface (IS) of the ring bit (16).
On the other hand, in the present invention, if the angle between the cross-sectional shape of the pilot bit and the cross-sectional shape of the inner wall surface of the ring bit is too small, the cross-sectional area of the pilot bit becomes small and the transmittable rotational force and impact force may be reduced. There is.
Therefore, in the present invention, when the rotational force is transmitted from the pilot bit (15) to the ring bit (16), the corner portion (PP) of the pilot bit (15) and the inner wall surface of the ring bit (16) having a complementary shape are formed. The corners (PP-1) are in contact with each other, and it is not difficult to process the pilot bit (15) and the inner wall surface (IS) of the ring bit (16). It is necessary to appropriately determine the number of corners of the pilot bit cross-sectional shape and the cross-sectional shape of the inner wall surface of the ring bit so that the impact force is not reduced. If the cross-sectional shape is, for example, a hexagon, the request can be met.
この場合、多角形状のパイロットビット(15)の断面形状における角部(PP)をスライム排出用スリット(RR)に重なる位置に設ければ、スライム排出用スリット(RR)に重ならない位置に設けられている場合(図1〜図15)に比較して、主導的な打撃力伝達領域(β2:図16でハッチングを付して示す領域)が大きくなるので、打撃力伝達の点で好ましい。
ただし、多角形状のパイロットビット(15)の断面形状における角部(PP)をスライム排出用スリット(RR)に重ならない位置に設けることも可能である(図1〜図15)。
In this case, if the corner portion (PP) in the cross-sectional shape of the polygonal pilot bit (15) is provided at a position overlapping the slime discharge slit (RR), it is provided at a position not overlapping the slime discharge slit (RR). Compared to the case (FIG. 1 to FIG. 15), the leading striking force transmission region (β2: region indicated by hatching in FIG. 16) is larger, which is preferable in terms of striking force transmission.
However, the corner (PP) in the cross-sectional shape of the polygonal pilot bit (15) can be provided at a position that does not overlap the slime discharge slit (RR) (FIGS. 1 to 15).
本発明によれば、インナーロッド(13)とアウターケーシング(11)の接続箇所におけるネジ部のネジ山を同一方向にすることが出来る(例えば、両方とも右ネジ)。そのため、ボーリングマシン(20)をインナーロッド(13)とアウターケーシング(11)に接続することにより、作業員(M)の人手で回転する必要がなく、インナーロッド(13)とアウターケーシング(11)の接続をボーリングマシン(20)により実行することが出来る。インナーロッド(13)の接続もアウターケーシング(11)の接続もボーリングマシン(20)で回転することで行われ、例えばアウターケーシング(11)を接続するために作業員(M)の人手により回転し、ブレーカー(α3)で最終的な締め付けを行う、という複雑な作業は不要となる。
また、インナーロッド(13)とアウターケーシング(11)の接続箇所におけるネジの向きを同一方向にすることが出来るので、掘削の際におけるボーリングマシン(20)と、掘削完了後、アウターケーシング(11)を取り外す際に用いられるボーリングマシンの二種類を用意する必要もない。
その結果、時計方向(右ネジが締まる方向)と反時計方向(左ネジが締まる方向)の双方に回転することが出来るが、高価で且つ構造が複雑なボーリングマシンは本発明では使用する必要がなく、従来の汎用タイプのボーリングマシン(例えば時計方向にのみロッド或いはケーシングを回転することができるボーリングマシン)を用いて、インナーロッド(13)とアウターケーシング(11)の接続/切り離しを行うことが出来る。換言すれば、アウターケーシング11の接続箇所におけるネジ部の螺合/螺合解除方向と、インナーロッド13の接続箇所におけるネジ部の螺合/螺合解除方向とが逆方向となっていることに起因する従来の二重管削孔装置における問題は、本発明により解消することが出来る。
According to the present invention, the thread of the threaded portion at the connection point between the inner rod (13) and the outer casing (11) can be in the same direction (for example, both are right-handed screws). Therefore, by connecting the boring machine (20) to the inner rod (13) and the outer casing (11), it is not necessary to rotate manually by the worker (M), and the inner rod (13) and the outer casing (11). Can be executed by the boring machine (20). The connection of the inner rod (13) and the connection of the outer casing (11) are performed by rotating with a boring machine (20). For example, the connection with the outer casing (11) is performed manually by a worker (M). The complicated work of final tightening with the breaker (α3) becomes unnecessary.
Moreover, since the direction of the screw | thread in the connection place of an inner rod (13) and an outer casing (11) can be made the same direction, a boring machine (20) in the case of excavation, and an outer casing (11) after excavation completion There is no need to prepare two types of boring machines that are used when removing the machine.
As a result, it can rotate in both the clockwise direction (the direction in which the right screw is tightened) and the counterclockwise direction (the direction in which the left screw is tightened), but an expensive and complicated structure boring machine needs to be used in the present invention. The inner rod (13) and the outer casing (11) can be connected / disconnected using a conventional general-purpose type boring machine (for example, a boring machine capable of rotating a rod or a casing only in a clockwise direction). I can do it. In other words, the screwing / unscrewing direction of the screw portion at the connection location of the
そして本発明によれば、ボーリングマシン(20)をインナーロッド(13)とアウターケーシング(11)に接続することが出来るので、ボーリングマシン(20)にスライム排出系統配管を接続することにより、掘削中に生じたスライムを掘削作業現場周辺に撒き散らしてしまうことなく、スライム排出系統配管を介してスライム処理施設に搬送することが可能である。
そのため、二重管削孔装置による施工現場のスライムにより汚染されることを防止して、作業環境を改善することが出来る。
And according to this invention, since a boring machine (20) can be connected to an inner rod (13) and an outer casing (11), it is excavating by connecting slime discharge system piping to a boring machine (20). It is possible to transport the slime generated in the above to the slime treatment facility through the slime discharge system piping without being scattered around the excavation work site.
Therefore, it is possible to prevent contamination by the slime at the construction site by the double pipe drilling device, and improve the working environment.
本発明において、リングビット(16)側面には凹部(16C)が形成されており、ケーンシングシュー(12)の地中側先端には半径方向内方に突出している係合部(12B)が形成されており、リングビット側面凹部(16C)の軸方向寸法(Lケーシングシュー(12)先端の係合部(12B)がリングビット(16)側面の当該凹部(16C)に係合しており、リングビット側面凹部(16C)の軸方向寸法(L1)は、ケーシングシュー(12)の係合部(12B)の軸方向寸法(L2)に比較して大きくなるように構成1)がケーシングシュー(12)の係合部の軸方向寸法(L2)よりも大きい寸法に対応する隙間(遊びδ:δ=L1−L2)は、打撃力発生装置(14:例えば、ダウンザホールハンマー或いは地上側のドリフターであって打撃力発生機構を有するタイプ)からの打撃力伝達の際におけるリングビット(16)の軸方向変位量(L3)よりも遙かに大きいので、パイロットビット(15)、リングビット(16)に打撃力が付加された場合に、係る遊び(δ)により当該打撃力はケーシングシュー(12)には伝達されず、ケーシング(11)にも伝達されない。
したがって、地上側のドリフター(図1)からケーシングに回転力と推進力が伝達されていても、打撃力発生装置からの打撃は遊び(δ)によりケーシング(11)に伝達されないので、当該打撃力によりケーシングシュー(12)が損傷することが防止される。
In the present invention, a concave portion (16C) is formed on the side surface of the ring bit (16), and an engaging portion (12B) protruding radially inward is provided at the tip of the underground side of the canning shoe (12). The axial dimension of the ring bit side recess (16C) (the engaging portion (12B) at the tip of the L casing shoe (12) is engaged with the recess (16C) on the side of the ring bit (16). The axial dimension (L1) of the ring bit side recess (16C) is larger than the axial dimension (L2) of the engaging part (12B) of the casing shoe (12). A clearance (play δ: δ = L1-L2) corresponding to a dimension larger than the axial dimension (L2) of the engaging portion of (12) is a striking force generator (14: for example, down-the-hole hammer or ground-side drift Is much larger than the axial displacement (L3) of the ring bit (16) in the transmission of the striking force from the striking force type having a striking force generation mechanism), the pilot bit (15), the ring bit ( When a striking force is applied to 16), the striking force is not transmitted to the casing shoe (12) and not to the casing (11) due to the play (δ).
Therefore, even if the rotational force and the propulsive force are transmitted from the ground-side drifter (FIG. 1) to the casing, the impact from the impact force generator is not transmitted to the casing (11) by play (δ). This prevents the casing shoe (12) from being damaged.
ここで従来技術において、インナーロッド及びアウターケーシングの双方に対して地中方向への移動と打撃の双方を付加し、地上側に打撃力発生装置を設けるタイプの二重管掘削工法(所謂「RPD」工法)が存在する。しかし、その様な従来技術では、パイロットビットとリングビット(ケーシングビット)との間隔が大きい(例えば10mm程度)。それと共に、インナーロッドの地中側先端部がアウターケーシング側と結合していないので、インナーロッドはボーリングマシン(20)のスイベルジョイントによってのみ固定されており、そのため、ロッド回転による偏心量が大きい。
それに対して本発明によれば、パイロットビット(15)の断面形状とそれと相補形状であるリングビット(16)内壁面(IS)は多角形状(例えば六角形状)となっているので、パイロットビット(15)の断面形状とそれと相補形状であるリングビット(16)内壁面(IS)との隙間を小さく(例えば1mm程度)することが出来る。そして、ケーシングシュー(12)先端の係合部(12B)がリングビット(16)側面の当該凹部(16C)に係合しているので、インナーロッドはボーリングマシン(20)のスイベルジョイントと、先端のパイロットビット(15)及びリングビット(16)により固定されることになるので、回転による偏心が少ない。そのため、本発明では上述した従来技術(所謂「RPD」工法)に比較して、掘削における直進性が良好であり、孔曲がりの可能性が低くなる。
Here, in the prior art, a double pipe excavation method (so-called “RPD”) in which both an inner rod and an outer casing are both moved in the ground and struck, and a striking force generator is provided on the ground side. "Construction method" exists. However, in such a prior art, the space | interval of a pilot bit and a ring bit (casing bit) is large (for example, about 10 mm). At the same time, since the underground tip portion of the inner rod is not coupled to the outer casing side, the inner rod is fixed only by the swivel joint of the boring machine (20), and therefore the amount of eccentricity due to the rod rotation is large.
On the other hand, according to the present invention, the cross-sectional shape of the pilot bit (15) and the inner wall surface (IS) of the ring bit (16) that is complementary to the cross-sectional shape are polygonal (for example, hexagonal). The gap between the cross-sectional shape of 15) and the inner wall surface (IS) of the ring bit (16) which is complementary to the cross-sectional shape can be reduced (for example, about 1 mm). Since the engagement portion (12B) at the tip of the casing shoe (12) is engaged with the recess (16C) on the side surface of the ring bit (16), the inner rod is connected to the swivel joint of the boring machine (20) and the tip. The pilot bit (15) and the ring bit (16) are fixed so that there is little eccentricity due to rotation. Therefore, in the present invention, compared to the above-described conventional technique (so-called “RPD” method), the straightness in excavation is better and the possibility of hole bending is reduced.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図1〜図15は、本発明の第1実施形態を示している。
最初に図1、図2を参照して、第1実施形態に係る二重管削孔装置100について説明する。
図示の実施形態では、打撃力発生装置としてダウンザホールハンマー14が用いられている。
図1(1)、(2)は、二重管削孔装置100を示している。ここで、二重管削孔装置100は中心軸方向に長い部材であるので、図1は地上側の構成を示す(1)と、地中側先端部の構成を示す(2)に分割して表現されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
1 to 15 show a first embodiment of the present invention.
First, a double
In the illustrated embodiment, a down-the-
1 (1) and (2) show a double
地上側の構成を示す図1(1)では、地上側機械(20:ボーリングマシン)、スイベルジョイント30、インナーロッド13、アウターケーシング11までを示している。スイベルジョイント30は、ボーリングマシン20の回転力や推進力をインナーロッド13、アウターケーシング11に伝達する機能をも有している。
一方、地中側の構成を示す図1(2)では、図1(1)のインナーロッド13の地中側端部(図1(1)の右側)よりも地中側に連続する機器を示しており、インナーロッド13より地中側に配置されるダウンザホールハンマー14、パイロットビット15、リングビット16、アウターケーシング11、ケーシングシュー12を示している。
In FIG. 1A showing the configuration on the ground side, the ground side machine (20: boring machine), the swivel joint 30, the
On the other hand, in FIG. 1 (2) which shows the structure of the underground side, the equipment which continues to the underground side from the underground side end part (the right side of FIG. 1 (1)) of the
明確には図示されていないが、第1実施形態に係る二重管削孔装置100では、アウターケーシング11の接続箇所におけるネジ部の螺合/螺合解除方向と、インナーロッド13の接続箇所におけるネジ部の螺合/螺合解除方向とは同一方向である。例えばインナーロッド13の接続箇所におけるネジ部が右ネジであれば、アウターケーシング11の接続箇所におけるネジ部も右ネジである。
アウターケーシング11は図1(1)、(2)の双方で示されている。
なお、図1(1)、(2)では、図示の簡略化のため、インナーロッド13及びアウターケーシング11は、それぞれ1本ずつ接続された状態が表現されている。
Although not clearly illustrated, in the double-
The
In FIGS. 1A and 1B, for the sake of simplification, the
図1(1)において、地上側機械(20:ボーリングマシン)はインナーボックス21を有しており、インナーボックス21の雌ネジをインナーロッド13の地上側端部(図1(1)では左端部)の雄ネジに螺合することにより、インナーロッド13と係合し、インナーロッド13に対して軸方向(図1(1)の矢印F方向)の動き(推進力:フィード)及び回転力(図1(1)の矢印R)を付加する。
そしてボーリングマシン20はケーシングピン22を有しており、ケーシングピン22の雄ネジをアウターケーシング11の地上側端部(図1(1)では左端部)の雌ネジに螺合することにより、アウターケーシング11と結合し、アウターケーシング11に対して軸方向(図1(1)の矢印F方向)の動き(推進力:フィード)及び回転力(図1(1)の矢印R)を付加している。
ボーリングマシン20とアウターケーシング11及びインナーロッド13の間にはスイベルジョイント30が介在し、スイベルジョイント30はジョイント機能の他に、流体(水やエア)供給系としての構造と、掘削後のスライム排出系としての構造を有している。
In FIG. 1 (1), the ground side machine (20: boring machine) has an
The
A swivel joint 30 is interposed between the
図1(2)において、ダウンザホールハンマー14は、その地上側端部(図1(2)では左側)は接続部材14Aを介してインナーロッド13の地中側端部に接続されている。一方、ダウンザホールハンマー14の地中側(図1(2)では右側)先端近傍はパイロットビット15に接続され、パイロットビット15はリングビット16に接続される。
ダウンザホールハンマー14は、パイロットビット15及びリングビット16に打撃力を付与する機能を有している。
インナーロッド13、ダウンザホールハンマー14、パイロットビット15及びリングビット16の半径方向外側には、アウターケーシング11とケーシングシュー12が配置されている。ケーシングシュー12はアウターケーシング11と接続されており、アウターケーシング11の地中側端部付近に設けられている。
In FIG. 1 (2), the down-the-
The down-the-
An
上述のように構成される二重管削孔装置100での掘削に際しては、ボーリングマシン20からインナーロッド13、パイロットビット15、リングビット16に回転力と推進力が付与される。それと共に、ボーリングマシン20からアウターケーシング11に回転力と推進力が付与される。さらに、ダウンザホールハンマー14から、パイロットビット15及びリングビット16に打撃力が付与される。
そして、パイロットビット15及びリングビット16は、回転力と打撃力により、地中を掘り進みながら掘削を行う。同時にアウターケーシング11にも回転力と推進力が付与されて、地中側に進行する。
ここで、打撃力を発生するダウンザホールハンマー14は、地中側先端近傍に位置しているため、打撃力の付与による騒音は地上側に到達するまでに減衰される。そのため、打撃力の付与による騒音で作業現場周辺の環境が悪化してしまうことが抑制される。
When excavating with the double-
The
Here, since the down-the-
スイベルジョイント30は、掘削液体(水またはエア:或いはダウンザホールハンマー14の駆動流体)の供給機能と、掘削後のスライム排出機能を有している。
図1(1)及び(2)において、図示しない掘削流体源から供給される掘削流体は、スイベルジョイント30の上面に設けた掘削流体取入口31から供給され、スイベルジョイント内通路32を介して、インナーロッド13、ダウンザホールハンマー14、パイロットビット15に設けられた掘削流体通路(図示せず)を通過して、パイロットビット15の先端部に設けられた掘削流体噴射口(図示せず)より掘削する地盤に向けて噴射される。
なお、前記掘削流体が掘削流体取入口31から供給されてから、掘削流体噴射口より噴射されるまでの流れは、図1において矢印W1で示す。
上述した様に、掘削流体は掘削流体噴射口より地盤に向けて噴射される一方、ダウンザホールハンマー14の駆動源(動力流体)としても用いられる。
The swivel joint 30 has a function of supplying drilling liquid (water or air: or a driving fluid for the down-the-hole hammer 14) and a slime discharging function after drilling.
In FIGS. 1 (1) and (2), a drilling fluid supplied from a drilling fluid source (not shown) is supplied from a
The flow from when the drilling fluid is supplied from the drilling
As described above, the drilling fluid is jetted toward the ground from the drilling fluid jet port, and is also used as a drive source (power fluid) for the down-the-
掘削流体を噴射して地盤を掘削した際に発生したスライム(掘削した土砂、礫、掘削流体の混合流体)は、パイロットビット15の先端部であってリングビット16との境界付近に設けたスライム取入口(図示せず)から二重管削孔装置100に流入し、パイロットビット15に形成されるスライム排出用スリットRR(図4〜図6参照)を通過し、ダウンザホールハンマー14及びインナーロッド13とアウターケーシング11(一部ケーシングシュー12)との間に形成されるスライム排出通路(図示せず)を通過する。
そして、スイベルジョイント内通路33を経て、スイベルジョイント30の上面に設けたスライム排出口34から、二重管削孔装置100の外に排出される。
Slime (mixed fluid of excavated earth and sand, gravel, and drilling fluid) generated when the ground is excavated by jetting the drilling fluid is a slime provided at the tip of the
Then, it is discharged out of the double-
図1において、スライムが前記スライム取入口から流入して、スライム排出口34から排出されるまでの流れを、矢印W2で示す。
明示されていないが、スライム排出口34から図示しないスライム保管装置に連通するスライム運搬配管(図示せず)を設ければ、二重管削孔装置100の周辺の作業環境を良好に維持することが出来る。
In FIG. 1, the flow until the slime flows in from the slime intake port and is discharged from the
Although not clearly shown, if a slime carrying pipe (not shown) communicating from the
二重管削孔装置100の地中側先端部付近の詳細を示す図2において、ダウンザホールハンマー14に接続しているパイロットビット15(図3〜図6参照)が設けられ、パイロットビット15の半径方向外方には、パイロットビット15の地中側領域(図2では右側)を包囲するようにリングビット16(図7〜図10参照)が配置されている。
リングビット16の半径方向外方にはケーシングシュー12(図13参照)が配置されており、図1を参照して上述した様に、ケーシングシュー12は、アウターケーシング11の地中側先端部近傍で、ネジ部12Cによりアウターケーシング11と接続されている。
リングビット16側面には凹部16Cが形成されており、ケーンシングシュー12の地中側先端には半径方向内方に突出している係合部12Bが形成されている。そして、ケーシングシュー12先端の係合部12Bはリングビット16側面の当該凹部16Cに係合しており、以って、リングビット16とケーンシングシュー12は係合されている。
In FIG. 2 showing details of the vicinity of the underground tip of the double
A casing shoe 12 (see FIG. 13) is disposed radially outward of the
A
ここで、リングビット16側面の凹部16Cの軸方向寸法L1は、ケーシングシュー12の係合部12Bの軸方向寸法L2に比較して大きく設定されている。
「L1−L2=δ」とすれば、リングビット16側面凹部16Cはケーシングシュー12の係合部12Bに対して、軸方向寸法δの所謂「遊び」(本明細書では、係る遊びを「遊びδ」と表記する場合がある)を有している。
そして、遊びδは、ダウンザホールハンマー14(図2では図示せず)からの打撃力伝達の際におけるリングビット16の軸方向変位量L3よりも遙かに大きく設定されている。
Here, the axial dimension L1 of the
Assuming that “L1−L2 = δ”, the
The play δ is set to be much larger than the axial displacement L3 of the
パイロットビット15の地中側の先端部(図2では右端部)には複数のチップ15Bが設けられている。チップ15Bは、パイロットビット15が回転しつつ、ダウンザホールハンマー14からの打撃力を伝達することによって、有効に土壌を掘削するために設けられている。
一方、リングビット16の地中側の先端部(図2では右端部)にも、パイロットビット15と同様なチップ16Dが設けられている。このチップ16Dも、掘削の際に、パイロットビット15のチップ15Bと協働して、土壌を効果的に掘削する作用を奏する。
A plurality of
On the other hand, a
第1実施形態で用いられるパイロットビット15の断面形状が、図3〜図6で示されている。図3〜図6において、パイロットビット15の側面にはスライム排出用スリットRRが、円周方向について等間隔に3箇所形成されている。
パイロットビット15の先端付近の断面形状は図6(図3のC−C´断面図)に示されているが、パイロットビット15の先端以外の部分(図3のC−C´よりも左側の部分)の断面形状は、図4、図5で示すように、スライム排出用スリットRRを除いて概略六角形状に形成されている。
一方、第1実施形態で用いられるリングビット16の断面形状を示す図7〜図10において、リングビット16は、パイロットビット15の半径方向外側に位置する内壁面IS(図8〜図10)を備えている。リングビット16の内壁面ISの断面形状は、先端近傍(図10参照:図7のC−C´断面)以外の部分(図7の断面C−C´よりも左側の部分)では、図8、図9で示すように、六角形状に形成されている。
The cross-sectional shape of the
The cross-sectional shape in the vicinity of the tip of the
On the other hand, in FIGS. 7 to 10 showing the cross-sectional shape of the
換言すれば、パイロットビット15の断面形状(図4、図5参照)と、リングビット16内壁面ISの断面形状(図8、図9参照)は、共に六角形状であり、いわゆる「相補」形状となっている。
パイロットビット15の断面形状(図4、図5参照)と、リングビット16内壁面ISの断面形状(図8、図9参照)が共に六角形状で、相補形状となっているため、掘削時において、ボーリングマシン20から付与された回転力により、インナーロッド13が回転してパイロットビット15が回転すれば、パイロットビット15の角部PPとリングビット16内壁面ISの角部PP−1が当接しているので、リングビット16が確実に回転する。
In other words, the cross-sectional shape of the pilot bit 15 (see FIGS. 4 and 5) and the cross-sectional shape of the inner wall surface IS of the ring bit 16 (see FIGS. 8 and 9) are both hexagonal, so-called “complementary” shapes. It has become.
Since the cross-sectional shape of the pilot bit 15 (see FIGS. 4 and 5) and the cross-sectional shape of the inner surface IS of the ring bit 16 (see FIGS. 8 and 9) are both hexagonal and complementary, When the
第1実施形態に係る二重管削孔装置100におけるインナーロッド13及びアウターケーシング11の接続、切り離しについて、図11及び図12を参照して説明する。
上述した様に、第1実施形態に係る二重管削孔装置では、アウターケーシング11の接続箇所におけるネジ部の螺合/螺合解除方向と、インナーロッド13の接続箇所におけるネジ部の螺合/螺合解除方向とは同一方向である。例えばインナーロッド13の接続箇所におけるネジ部が右ネジであれば、アウターケーシング11の接続箇所におけるネジ部も右ネジである。
Connection and disconnection of the
As described above, in the double-pipe drilling device according to the first embodiment, the screwing / unscrewing direction of the screw part at the connection point of the
図11において、ボーリングマシン20はアウターケーシング11、インナーロッド13の双方に係合して、アウターケーシング11とインナーロッド13を右ネジが締まる方向(時計方向)に回転することが出来る。
そしてアウターケーシング11はボーリングマシン20に接続されているため、図11において、掘削中に発生したスライムSL(図18)が流れる環状空間(アウターケーシング11とインナーロッド13の間の環状空間)はボーリングマシン20に連通している。上述した様に、係るスライムSLは、図1(1)で説明して様に、スイベルジョイント内通路33を経て、スイベルジョイント30の上面に設けたスライム排出口34から、二重管削孔装置100の外に排出される。そのため、掘削作業現場にスライムを撒き散らしてしまうことが無く、作業現場の環境が向上する。
In FIG. 11, the
Since the
掘削が進み、アウターケーシング11とインナーロッド13を接続するべき場合には、図11の状態において、作業員M(図19参照:図11、図12では図示せず)が接続されるべき新しい二重管(アウターケーシング11及びインナーロッド13)を既に接続されている二重管上に配置する。そして、作業員Mによりアウターケーシング11を持ち上げてクランプα2でインナーロッド13を保持し、ボーリングマシン20のボックス21を接続するべき新しいインナーロッド13の地上側端部に螺合して、ボーリングマシン20によりインナーロッド13を時計方向(右ネジが締まる方向)に回転して、インナーロッド13を接続する。
インナーロッド13の接続が完了すると、クランプα2によるインナーロッド13の保持を解除して、アウターケーシング11を先行するアウターケーシング11上に載置し、クランプα1によりアウターケーシング11を保持する(図12)。
When excavation progresses and the
When the connection of the
そして、接続するべきアウターケーシング11(図12における上方のケーシング)をボーリングマシン20により時計方向(右ネジが締まる方向)に回転して、クランプα1で保持されているアウターケーシング1に接続する。
図12で示すアウターケーシング11の接続の際に、作業員Mの人手により新しいケーシングを回転する必要は無く、そして、クランプα3(ブレーカー)により最終的に回転してアウターケーシング11を締め付ける必要もない。
この様に、第1実施形態に係る二重管削孔装置では、掘削が進み二重管を接続する際には、ボーリングマシン20によりアウターケーシング11を接続することが出来るので、アウターケーシング11の接続作業における労力、コストは、図18、図19を参照して説明した従来の二重管削孔装置における接続作業に比較して、大幅に減少する。
Then, the
When the
As described above, in the double pipe drilling device according to the first embodiment, when the excavation progresses and the double pipe is connected, the
図示はしていないが、第1実施形態の二重管削孔装置では、インナーロッド13を接続する方向とアウターケーシング11を接続する方向が同一方向となるので、掘削後、地中のインナーロッド13、アウターケーシング11を抜管するためには、クランプα3(ブレーカー)を使用してネジを緩めれば良い。掘削用のボーリングマシン20とは逆方向に回転するボーリングマシンを用意しなくても、インナーロッド13、アウターケーシング11を抜管することが出来る。
したがって、ボーリングマシンを二種類用意する必要はなく、作業の種類毎にボーリングマシンを入れ替える必要もない。
Although not shown, in the double-pipe drilling device of the first embodiment, the direction in which the
Therefore, it is not necessary to prepare two types of boring machines, and it is not necessary to replace the boring machines for each type of work.
これに加えて、アウターケーシング11に対して、インナーロッド13を地上側に引き上げたい場合には、インナーロッド13をそのまま地上側に引き上げれば良い。
リングビット16内壁面ISとパイロットビット15の断面形状(六角形状)とは相補形状であるため、インナーロッド13を地上側に引き上げる際に、パイロットビット15がリングビット16内壁面ISと何等干渉することはなく、パイロットビット15を接続したインナーロッド13を容易に引き抜くことが出来るからである。
その後、再度、インナーロッド11先端のパイロットビット15を地中側に戻す場合には、パイロットビット15をリングビット16内壁面IS内に挿入すれば良い。
In addition to this, when it is desired to lift the
Since the inner wall surface IS of the
Thereafter, when returning the
ここで、パイロットビット15の断面形状とそれと相補形状であるリングビット16内壁面ISを六角形状にしたのは、次の様な理由による。
パイロットビット15の断面形状とそれと相補形状であるリングビット16内壁面ISの断面形状を八角形以上の形状にすると、個々の角部における内角が180°に近い角度(大きな角度)となってしまうので、パイロットビット15からリングビット16に回転力を伝達する際に、パイロットビット15の角部PPと相補形状のリングビット16内壁面IS70の角部PP−1が滑ってしまい、いわゆる「なめた」状態となり、回転力を伝達し難くなってしまう。また、八角形以上の断面形状にすると、パイロットビット15とリングビット16内壁面ISの加工が困難である。
一方、パイロットビット15およびリングビット16内壁面ISの断面形状を三角形〜五角形にすると、パイロットビット15の断面積が小さくなり、パイロットビット15およびリングビット16に伝達出来る回転力、打撃力が小さくなってしまう。
ただし、前記断面形状を六角形以外の多角形状(三角形以上の多角形状)にしても、図示の実施形態は実施可能である。
Here, the reason why the cross-sectional shape of the
If the cross-sectional shape of the
On the other hand, if the cross-sectional shape of the inner wall surface IS of the
However, the illustrated embodiment can be implemented even if the cross-sectional shape is a polygonal shape other than a hexagonal shape (polygonal shape of a triangle or more).
図13において、ケーンシングシュー12先端(地中側端部:図13では右端部)には、半径方向内方に突出している係合部12Bが形成されている。
図2で説明したように、リングビット16の側面には凹部16Cが形成されており、ケーシングシュー12先端の係合部12Bがリングビット16側面の凹部16Cに係合することにより、ケーシングシュー12とリングビット16が係合している。
なお、図13で符号12Cは、ケーシングシュー12とアウターケーシング11の結合のためのネジ部である。
In FIG. 13, an engaging
As described with reference to FIG. 2, the
In FIG. 13,
図2を参照して上述したように、リングビット16側面の凹部16Cの軸方向寸法L1とケーシングシュー12の係合部12Bの軸方向寸法L2の差である遊びδは、ダウンザホールハンマー14からの打撃力伝達の際におけるリングビット16の軸方向変位量L3よりも遙かに大きい。そのため、ダウンザホールハンマー14(図2では図示せず)からパイロットビット15、リングビット16に打撃力が付加された時に、係る遊びδが存在するため、当該打撃力はケーシングシュー12には伝達されず、アウターケーシング11にも伝達されない。
したがって、地上側のボーリングマシン20(図1(1)参照)からアウターケーシング11に回転力と推進力が伝達されていても、ダウンザホールハンマー14からの打撃力は遊びδによりアウターケーシング11に伝達されないため、当該打撃力によりアウターケーシング11が損傷することが防止される。
As described above with reference to FIG. 2, the play δ, which is the difference between the axial dimension L1 of the
Therefore, even if rotational force and propulsive force are transmitted from the ground-side boring machine 20 (see FIG. 1 (1)) to the
ダウンザホールハンマー14からパイロットビット15に伝達された打撃力がリングビット16に伝達される箇所が、図14に示されている。図14において、ハッチングを付した部分β1、γ1がリングビット16に当接することにより、打撃力が付与される。
図14で示すように、領域β1の軸方向の位置はパイロットビット15の底部側であり、リングビット16の地上側端部(図2の左側)となっている。
図14から明らかなように、符号β1で示す領域(パイロットビット15の底部側の領域)は、符号γ1で示す領域(パイロットビット15の先端側の領域:打撃力伝達の副次的領域)に比較して大きく、打撃力伝達については主導的な役割を果す。
FIG. 14 shows the location where the striking force transmitted from the down-the-
As shown in FIG. 14, the position of the region β <b> 1 in the axial direction is the bottom side of the
As is clear from FIG. 14, the region indicated by the symbol β1 (region on the bottom side of the pilot bit 15) is the region indicated by the symbol γ1 (the region on the tip side of the pilot bit 15: a secondary region for transmitting impact force). It is large in comparison and plays a leading role in the transmission of impact power.
図15は、図1〜図14の第1実施形態における打撃伝達領域β1(パイロットビット15における主導的な打撃力伝達領域β1:パイロットビット15の底部側の領域)の平面上の位置を、ハッチングを付して示している。
上述したように、パイロットビット15の断面形状は(スライム排出用スリットRRを除き)概略六角形状に形成されているので、図15において、パイロットビット15は六角形状で示されている。図15において、パイロットビット15の角部(六角形の角部)は、符号PPで示されている。
図15において、第1実施形態では、パイロットビット15のスライム排出用スリットRRは、パイロットビット15の角部PPに重ならない位置に形成されている。
15 shows hatching positions on the plane of the hit transmission region β1 (leading hitting force transfer region β1: the bottom side of the pilot bit 15) in the first embodiment of FIGS. Is shown.
As described above, since the cross-sectional shape of the pilot bit 15 (except for the slime discharge slit RR) is formed in a substantially hexagonal shape, the
In FIG. 15, in the first embodiment, the slime discharge slit RR of the
そして図15において、パイロットビット15に形成した打撃力伝達領域β1(パイロットビット15における主導的な打撃力伝達領域β1:パイロットビット15の底部側の領域)は、円周方向について等間隔に3箇所に形成されている。換言すれば、図15において、3箇所の打撃力伝達領域β1は、パイロットビット15における隣り合う角部PPの間の領域であって、六角形におけるスライム排出用スリットRRが設けられていない辺に設けられている。
そして打撃力伝達領域β1は、半径方向外方に膨らんだ円弧状に形成される。
打撃力伝達領域β1(パイロットビット15における主導的な打撃力伝達領域β1:パイロットビット15の底部側の領域)を確保することにより、ダウンザホールハンマー14で発生した打撃力が、パイロットビット15を介してリングビット16に確実に伝達される。
In FIG. 15, the striking force transmission region β1 formed in the pilot bit 15 (leading striking force transmission region β1: a region on the bottom side of the
The striking force transmission region β1 is formed in an arc shape that swells outward in the radial direction.
By securing the striking force transmission region β1 (leading striking force transmission region β1: the region on the bottom side of the
これに対して、図16の第2実施形態では、パイロットビット15の断面形状における6個の角部PPの3箇所が、スライム排出用スリットRRと重複する様に構成されている。
そのため、図16の第2実施形態では、パイロットビット15における隣り合う角部PP間のすべての辺に打撃力伝達領域β2(図16でハッチングを付して示す領域)が形成されており、打撃力伝達領域β2は半径方向外方に膨らんだ円弧状に形成されている。ただし、3箇所のスライム排出用スリットRRには、打撃力伝達領域β2は形成されていない。
図16の第2実施形態では、パイロットビット15の断面形状における角部PPをスライム排出用スリットRRと重ね合わせる様に構成することにより、図16における打撃力伝達領域β2が、図15の領域β1に比較して遙かに大きな面積を有する様に構成される。
発明者の実験によれば、図16における領域β2は、図15の領域β1の約2倍となる。
On the other hand, in the second embodiment of FIG. 16, the three corner portions PP in the cross-sectional shape of the
Therefore, in the second embodiment of FIG. 16, the striking force transmission region β2 (the region indicated by hatching in FIG. 16) is formed on all sides between the adjacent corners PP in the
In the second embodiment of FIG. 16, the striking force transmission region β2 in FIG. 16 is configured to overlap the region β1 in FIG. 15 by configuring the corner PP in the cross-sectional shape of the
According to the inventor's experiment, the region β2 in FIG. 16 is about twice the region β1 in FIG.
ここで、図14で示す打撃力伝達の副次的領域γ1については、図示されてはいないが、図16の第2実施形態のほうが小さくなる。しかし、上述した通り、領域γ1(図14)は打撃力伝達については副次的な役割である。
そして、打撃力伝達の主導的領域β1、β2と、副次的領域γ1との総和については、図16の第2実施形態は、図1〜図15の第1実施形態の約1.5倍になることが、発明者の実験で明らかになっている。
図16の第2実施形態におけるその他の構成及び作用効果については、図1〜図15の第1実施形態と同様である。
Here, the secondary region γ1 of the impact force transmission shown in FIG. 14 is not shown, but is smaller in the second embodiment of FIG. However, as described above, the region γ1 (FIG. 14) has a secondary role in the transmission of the striking force.
And about the sum total of leading area | region (beta) 1, (beta) 2 of impact power transmission, and secondary area | region (gamma) 1, 2nd Embodiment of FIG. 16 is about 1.5 times of 1st Embodiment of FIGS. It has been clarified through experiments by the inventors.
Other configurations and operational effects in the second embodiment of FIG. 16 are the same as those of the first embodiment of FIGS.
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
例えば、図示の実施形態では打撃力発生装置としてダウンザホールハンマーが図示されているが、地上側のドリフターであって打撃力発生機構を有するタイプのドリフターを打撃力発生装置として使用することも可能である。
また図示の実施形態では、断面形状が六角形のタイプのパイロットビット15及びリングビット16内壁面1Sが示されているが、パイロットビット15及びリングビット16内壁面1Sの断面形状を六角形以外の多角形状(三角形以上の多角形状)とすることも可能である。
It should be noted that the illustrated embodiment is merely an example, and is not a description to limit the technical scope of the present invention.
For example, in the illustrated embodiment, a down-the-hole hammer is illustrated as a striking force generator, but it is also possible to use a drifter that is a ground-side drifter and has a striking force generation mechanism as the striking force generator. .
In the illustrated embodiment, the inner surface 1S of the
11・・・アウターケーシング
12・・・ケーシングシュー
12A・・・係合用凸部
12B・・・係合部
12C・・・ネジ部
13・・・インナーロッド
14・・・ダウンザホールハンマー
15・・・パイロットビット
15A・・・係合片
15B・・・チップ
16・・・リングビット
16A・・・係合溝
16B・・・環状溝
16C・・・凹部
16D・・・チップ
20・・・ボーリングマシン
21・・・インナーボックス
22・・・ケーシングピン
30・・・スイベルジョイント
31・・・掘削流体取入口
32、33・・・スイベルジョイント内通路
34・・・スライム排出口
100・・・二重管削孔装置
DESCRIPTION OF
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014191377A JP2016061107A (en) | 2014-09-19 | 2014-09-19 | Hole drilling device for double pipe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2014191377A JP2016061107A (en) | 2014-09-19 | 2014-09-19 | Hole drilling device for double pipe |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2016061107A true JP2016061107A (en) | 2016-04-25 |
Family
ID=55795751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014191377A Pending JP2016061107A (en) | 2014-09-19 | 2014-09-19 | Hole drilling device for double pipe |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2016061107A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113187394A (en) * | 2021-05-21 | 2021-07-30 | 四川宝鑫建设有限公司 | Front sand rear rock geological inclined angle steel sleeve drilling system and installation method thereof |
-
2014
- 2014-09-19 JP JP2014191377A patent/JP2016061107A/en active Pending
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CN113187394A (en) * | 2021-05-21 | 2021-07-30 | 四川宝鑫建设有限公司 | Front sand rear rock geological inclined angle steel sleeve drilling system and installation method thereof |
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