JP3135764U - ロータリパーカッションドリル用ワイヤラインコア採取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軟らかい地盤でのコア採取が確実にできるロータリパーカッションドリル用ワイヤラインコア採取装置を提供する。
【解決手段】下端にコアを切出す掘削ビットが取り付けられたアウターチューブアセンブリと、これに挿入されるサンプラーとが備えられ、サンプラーが、ワイヤラインアセンブリとシュースプリングを有するコアバレルアセンブリとで構成され、掘削ビットの側面に放出孔が設けられて、地盤が軟らかい場合、シュースプリングによってコアバレルシューを掘削ビットよりも突出させ、掘削水が掘削ビットの底部へ噴出しないよう掘削ビットとコアバレルシューとの隙間を遮断し、掘削水が放出孔から噴出され、地盤が固い場合、コアバレルシューが掘削ビットの内側に押し戻され、シュースプリングが縮んで、掘削水が掘削ビットとコアバレルシューとの隙間から掘削ビットの底部に噴出され、放出孔からも噴出される。
【選択図】図１

Description

本考案は、コア採取装置に係り、より詳細には、ロータリパーカッションドリル用ワイヤラインコア採取装置に関する。

ロータリパーカッションドリルは、回転力と打撃力と給進力の３つを合わせて掘削する。そのため、固い地盤に対して効率のよいコア採取が期待できるので、これを利用したコア採取装置が提案されている。詳細には、外管にサンプラーとなる内管が挿入され、サンプラーにコアを採取し、サンプラーをワイヤラインで地上に引き上げてコアを回収し、再び地中にサンプラーを下してコアの採取を続けるものである。（特許文献１参照）

ロータリパーカッションドリルの掘削ビットは、一般に、ポンプで送り込まれた掘削水を底部から噴出し、掘削ビットを冷却するとともに、掘削粉（スライム）を掘削穴の周囲に排出するように構成される。そのため、地盤が軟らかいと、掘削ビットの底部から掘削水がコアを洗い流してしまうおそれがある。

そこで、掘削水の放出孔を、掘削ビットの底部ではなく掘削ビットの側面に設けたもの（特許文献２参照）がある。しかしながら、掘削ビットの側面の放出孔や溝は、掘削ビットを複雑にする上、硬い地盤での冷却効率を下げるので、掘削水の圧力を上げる必要があった。
特開平５−２６３５８２号公報 特開２００１−２３４６８６号公報

本考案の目的は、地盤の固さに応じて掘削水を掘削ビット底部へ供給し、軟らかい地盤でのコア採取が確実にできるロータリパーカッションドリル用ワイヤラインコア採取装置を提供することにある。

上記の目的を達成するため、本考案による請求項１に記載のロータリパーカッションドリル用ワイヤラインコア採取装置は、ロータリパーカッションドリルで駆動され、下端にコアを切出す掘削ビットが取り付けられたアウターチューブアセンブリと、前記アウターチューブアセンブリに挿入されるサンプラーとが備えられ、前記サンプラーが、ワイヤラインアセンブリ並びに、コアバレルとコアバレルシューを下方へ付勢するシュースプリングを有するコアバレルアセンブリで構成されるとともに、前記掘削ビットの側面に放出孔が設けられて、地盤が軟らかい場合、前記シュースプリングの付勢力によって前記コアバレルシューを前記コア切出しビットよりも突出させ、前記アウターチューブアセンブリに送り込まれた掘削水が前記コア切出しビットの底部へ噴出しないよう前記掘削ビットと前記コアバレルシューとの隙間を遮断し、掘削水が前記放出孔から噴出され、地盤が固い場合、地盤の反発力で前記コアバレルシューが前記掘削ビットの内側に押し戻され、前記シュースプリングが縮んで、掘削水が前記掘削ビットと前記コアバレルシューとの隙間から前記掘削ビットの底部に噴出され、前記放出孔からも噴出されることを特徴とする。

請求項２の考案によれば、前記放出孔は、地上側を向いて傾斜していることを特徴とする。

本考案の請求項１のロータリパーカッションドリル用ワイヤラインコア採取装置によれば、シュースプリングでコアバレルシューを掘削ビットから突出させたので、軟らかい地盤では掘削ビットとコアバレルシューの隙間をコアバレルシューが塞ぎ、掘削水が掘削ビットの底部から噴出しない。そのためコアが洗い流されないようにできる。つまりコアの採取に失敗することが少なくできる。コアバレルシューが掘削ビットより突出しているから、掘削ビットがコアを切り出す前にコアを採取できる。固い地盤では、地盤の反発力により、シュースプリングが縮んでコアバレルシューが掘削ビットの内側に引っ込み、掘削水が掘削ビットとコアバレルシューとの隙間から噴出する。これにより掘削ビットと地盤との間が的確に冷却できる。また、地盤が固いから、採取されるコアが洗い流されることもない。

請求項２によれば、掘削ビットの側面の放出孔は、地上側を向いて傾斜させたので、掘削ビットを冷却するとともに、掘削ビットの底部へ流れてコアを洗い流すことがなく、掘削水を地上側に確実に送り出せる。

以下、図面を参照して本考案によるロータリパーカッションドリル用ワイヤラインコア採取装置について説明する。

図１は、本考案によるロータリパーカッションドリル用ワイヤラインコア採取装置の構造図である。ロータリパーカッションドリルで駆動されるロータリパーカッションドリル用ワイヤラインコア採取装置１００は、上端が地上側に設置されたロータリパーカッションドリルに連結され、下端に掘削ビット９が取り付けられるアウターチューブアセンブリ１と、アウターチューブアセンブリ１に挿入され採取したコアを収納するサンプラー２から構成される。アウターチューブアセンブリ１は複数の部材が連結されて構成される。アウターチューブアセンブリ１は、図１の左側から右側へ、また上から下の順に、ロータリパーカッションドリルからのロッドチューブ（図示せず）に連結されるシリンダカップリングチューブ１ａ、ラッチ７が係合する係合部８を有するガイドカップリングチューブ１ｂ、センターカップリングチューブ１ｃ、ドリルロッド１ｄ、ビットサブ１ｅからなる。ビットサブ１ｅの下端に、掘削ビット９が連結される。一例として、アウターチューブアセンブリ１の全長は２．１〜３．２ｍである。採取したコアを収納するコアバレルの長さは、１．０ｍタイプ、１．５ｍタイプ、２．０ｍタイプがあり、これに応じてドリルロッド１ｄの長さが提供されるためである。

図２に本考案によるサンプラー２の構造図を示す。サンプラー２は、図２の左側から右側へ、また上から下の順に示す構成で、ワイヤアヘッドセンブリとコアバレルアセンブリからなる。ワイヤアヘッドセンブリは、ワイヤラインの先端に取り付けられたオーバショット（図示せず）と係合するスピア１１、スピア支持台１１ａ、ラッチ７、係合解除筒１２、ハンマー１３からなる。コアバレルアセンブリは、コアバレルヘッド１４、シュースプリング１８、シュースプリングガイド１９、コアバレル１５、エクステンションチューブ２２、コアバレルシュー１６からなる。エクステンションチューブ２２の下端にはコアキャッチャー２０が設けられる。コアキャッチャー２０は、コアをトラップする仕掛けであり、上部がすぼまっていて、コアが下から押し込まれる時は開き、コアが下に落下しようとする場合は開かない。一例として、サンプラー２の全長はアウターチューブアセンブリ１より短く、２．０〜３．０ｍである。採取したコアを収納するコアバレル１５の長さは、１．０ｍタイプ、１．５ｍタイプ、２．０ｍタイプがあり、これに応じてサンプラー２の全長も変わる。

図１に示すように、サンプラー２をワイヤラインのオーバショットに係合させ、アウターチューブアセンブリ１の中に降下させると、ラッチ７が内部のばねで拡径して、ガイドカップリングチューブ１ｂの係合部８に係合して停止する。コアバレル１５の長さ例えば１．０ｍの長さのコア採取が終了すると、サンプラー２はワイヤラインで引き上げられる。その時、引き上げる力で係合解除筒１２が上方に上昇し、ラッチ７を縮径させる。そのため、ラッチ７が係合部８から外れるので、サンプラー２を引き上げることができる。コアを回収したら、再びサンプラー２をアウターチューブアセンブリ１にセットする。

地上のロータリパーカッションドリルの打撃力と給進力は、ワイヤラインロータリパーカッションドリル用ワイヤラインコア採取装置１００のアウターチューブアセンブリ１に伝えられ、ガイドカップリングチューブ１ｂからラッチ７へ、そしてハンマー１３へ、さらにコアバレルヘッド１４を介して、コアバレルシュー１６に伝えられる。これにより、サンプラー２が地中側に突き進む。一方、ロータリパーカッションドリルの回転は、アウターチューブアセンブリ１を回転させるが、この回転はサンプラー２には伝達されない。ロータリパーカッションドリルの打撃力と給進力それに回転力はアウターチューブアセンブリ１に伝えられ、アウターチューブアセンブリ１の先端の掘削ビット９は、回転しながら採取すべきコアの周囲を切り取りながら地中側に突き進む。

掘削水は、アウターチューブアセンブリ１内にポンプで送り込まれ、アウターチューブアセンブリ１とサンプラー２の隙間を通過して掘削ビット９に至り、放出孔１０から掘削ビット９の外側に噴出される。放出孔１０は、掘削ビット９の側面に、地上側に向けて傾斜して設けられる。地盤が軟らかい場合、シュースプリング１８のばね力で、コアバレルシュー１６を掘削ビット９より突出させているので、給進力で掘削ビット９の掘削によらず、コアをコアバレルシュー１６とコアバレル１５に取り込むことができる。コアバレルシュー１６が掘削ビット９との隙間を塞いでいるので、掘削水は掘削ビット９の底部に噴出しない。そのため、コアが流動的になることが防止される。コアバレルシュー１６の掘削ビット９からの突出量は一例として３０ｍｍとすることができる。

地盤が軟らかい場合、給進力でコアバレルシュー１６が地中側に押されるが、地盤が固いと、シュースプリング１８が縮み、コアバレルシュー１６は掘削ビット９の内側に引っ込む。そのため、掘削水が、コアバレルシュー１６と掘削ビット９との間に形成された隙間から噴出される。掘削水は、放出孔１０からも噴出される。これにより掘削水は、掘削ビット９を効果的に冷却する。

本考案は、ロータリパーカッションドリルを使用したワイヤラインのロータリパーカッションドリル用ワイヤラインコア採取装置として好適である。

本考案によるロータリパーカッションドリル用ワイヤラインコア採取装置の構造図である。（実施例１） 本考案によるロータリパーカッションドリル用ワイヤラインコア採取装置の構成要素であるサンプラーの構造図である。（実施例１）

符号の説明

１ アウターチューブアセンブリ
１ａ シリンダカップリングチューブ
１ｂ ガイドカップリングチューブ
１ｃ センターカップリングチューブ
１ｄ ドリルロッド
１ｅ ビットサブ
２ サンプラー
７ ラッチ
８ 係合部
９ 掘削ビット
１０ 放出孔
１１ スピア
１１ａ スピア支持台
１２ 係合解除筒
１３ ハンマー
１４ コアバレルヘッド
１５ コアバレル
１６ コアバレルシュー
１７ コアキャッチャー
１８ シュースプリング
１９ シュースプリングガイド
２０ コアキャッチャー
２１ コアバレルシュー
２２ エクステンションチューブ
１００ ロータリパーカッションドリル用ワイヤラインコア採取装置

Claims (2)

1. ロータリパーカッションドリルで駆動され、下端にコアを切出す掘削ビットが取り付けられたアウターチューブアセンブリと、前記アウターチューブアセンブリに挿入されるサンプラーとが備えられ、
   前記サンプラーが、ワイヤラインアセンブリ並びに、コアバレルとコアバレルシューを下方へ付勢するシュースプリングを有するコアバレルアセンブリで構成されるとともに、前記掘削ビットの側面に放出孔が設けられて、
   地盤が軟らかい場合、前記シュースプリングの付勢力によって前記コアバレルシューを前記コア切出しビットよりも突出させ、前記アウターチューブアセンブリに送り込まれた掘削水が前記コア切出しビットの底部へ噴出しないよう前記掘削ビットと前記コアバレルシューとの隙間を遮断し、掘削水が前記放出孔から噴出され、
   地盤が固い場合、地盤の反発力で前記コアバレルシューが前記掘削ビットの内側に押し戻され、前記シュースプリングが縮んで、掘削水が前記掘削ビットと前記コアバレルシューとの隙間から前記掘削ビットの底部に噴出され、前記放出孔からも噴出されることを特徴とするロータリパーカッションドリル用ワイヤラインコア採取装置。
2. 前記放出孔は、地上側を向いて傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のロータリパーカッションドリル用ワイヤラインコア採取装置。

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