JP4773816B2 - ケリーロッド構造 - Google Patents

Description

この発明は、大口径掘削装置に用いるケリーロッド構造の改良に関する。

従来、大口径掘削装置においては、例えば特開２００４−６０１９８号に示すように、ケリーロッド１’は、断面円形のロッド本体２’と、該ロッド本体２’の中心に沿って周方向で略等間隔に複数突設された突起部３’とからなっており、該突起部３’は、前記ロッド本体２’の長手方向に沿って一連に伸びた放射状の羽根構造からなっている（図６（ａ）参照）。
そして、ケリーロッドの上部には、スイベルジョイントが接続され、また下部には、ケリーロッドサブを介してケリーハンマーカバーが連結され、ハンマーサブを介して、先端に掘削ビット等の掘削具を有するダウンザホールドリルが連結されている。
掘削孔の予定地上にロータリーテーブルを設置しておき、該ロータリーテーブルのロータリーブッシュには上記ケリーロッドの突起部に嵌合するスプライン溝を設けて前記ケリーロッドを挿通しておき、ロータリーテーブルによって回転して前記掘削具に回転力を伝達し、掘削が行われる。
そして、掘削径とケリーロッドの径差によって形成される隙間が掘り屑（スライム）を排出する通路となり、堀り屑を掘り屑処理プラントによって地上に排出している。

ここで、従来のケリーロッドは、前述のように軸方向に突条からなる突起部３’を有しているので、前記径差の間隔が大きくなり、スライムの搬送速度が遅くなる欠点があった。
特開２００４−６０１９８号

この発明は上記実情に鑑みてなされたもので、その主たる課題は、掘削孔とケリーロッドの隙間を従来に比べて狭め、掘削ポンプの吐出量が同じ場合に排出するスライムの搬送速度を速くして、作業の効率化を図るケリーロッド構造を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１の発明では、
大口径掘削装置に設けたロータリーテーブルに取り付けるケリーロッドが、掘削孔との間に堀り屑を排出する通路用の隙間を形成しうる径に設定されるケリーロッド構造において、
前記直径はケリーロッドのロッド本体の直径からなっており、
該ロッド本体の外周面に軸方向に沿ってロッド本体の全長に亘って延びる複数の凹溝を形成し、
ロータリーテーブルのロータリーブッシュには上記ケリーロッドの凹溝に嵌合する突部を設けてなることを特徴とする。
また、請求項２の発明では、
前記凹溝が、ケリーロッドの軸線を中心として外周面に沿って等間隔に複数設けられていることを特徴とする。

この発明は上記のように、ケリーロッドに凹溝を設けたので、掘削孔との間の隙間を狭まることができ、スライムの搬送速度を速くして、作業の効率化を図ることができる。

以下に、この発明の大口径掘削装置の掘削方法およびその装置の好適な実施の形態について図を参照しながら説明する。

ケリーロッド１は、図１〜２に示すように、円柱状のロッド本体２の外周壁面に、軸方向に沿って２つ以上の凹溝３を形成している。
図示例の場合、ロッド本体２の軸線を中心にして９０°間隔で４つの凹溝３が形成されているが、この発明では凹溝の数は図示例に限定されない。
また凹溝３は等間隔に配置することが好ましいが、不等間隔であってもよい。

このケリーロッド１は、掘削時に軸線を中心にして回転させるために、図３に一例を示すようなロータリーテーブル４が用いられる。
このロータリーテーブル４は、ハウジング５内に円形のテーブル６が回転自在に装着されており、該テーブル６の内周には掛止具となるロータリーブッシュ７がキー９を介して固定されている。

そして、上記ロータリーブッシュ７には、前記凹溝２の形状およびピッチに合わせて突条部８が形成されている。
この突条部８は、本実施例の場合、なだらかなスプライン状に形成されており、前記ケリーロッド１の全ての凹溝３にそれぞれ掛止めうるようになっている。
従って、ケリーロッド１は、その凹溝３をロータリーテーブル４のロータリーブッシュ７に設けた突条部８に嵌め込んで装着される。

図４は、公知の大口径掘削装置により上記ケリーロッド１を使用して掘削した場合を示す。
図中１１はエアーハンマー、１２はビットである。
また、１０はケリーロッド１と孔壁１５との間に形成されてスライムの通路となる隙間である。

図５は、掘削装置により形成された孔壁１５とケリーロッド１の間に形成される隙間１０を示す断面図、図６（ｂ）は従来の突起部３’を有するケリーロッド１’と孔壁１５’との隙間１０’を示す断面図である。

本実施例では、ケリーロッド１のロッド本体２の直径が最大径となるのに対して、従来例では、径方向の突起部３’間の間隔が最大径となるので、突起部３’より内側に窪むロッド本体２’の外周壁との間の凹部も隙間となり、その分（面積差）だけ隙間１０’が増大していることが分かる。
従って、本実施例では、従来に比して、スライムの通路となる隙間１０の面積を狭く設定することが可能となる。
これにより、掘削ポンプが同じ出力の場合には従来型と比べて、掘削液の流速が早くなり、スライム（切り屑）の搬送を効率的に行うことができる。

この発明では、ケリーロッドおよび該ケリーロッドを回転させるための掛止具としてのロータリーブッシュの形状を変更させるだけでよく、その他の大口径掘削装置については公知の構成を用いることができる。
その他、要するにこの発明の要旨を変更しない範囲で種々設計変更しうること勿論である。

実施例１のケリーロッドの一例を示す正面図である。 （ａ）図１のケリーロッドの平面図、（ｂ）は側面図である。 実施例１のロータリーテーブルの平面図である。 実施例１のケリーロッドと掘削孔の隙間を説明する縦方向の断面図である。 ケリーロッドと孔壁との隙間を示す断面図である。 （ａ）従来のケリーロッドを示す正面図、（ｂ）従来のケリーロッドと孔壁との隙間を示す断面図である。

符号の説明

１ ケリーロッド
１’ 従来のケリーロッド
２ ロッド本体
２’ 従来のロッド本体
３ 凹溝
３’ 突起部
４ ロータリーテーブル
５ ハウジング
６ テーブル
７ ロータリーブッシュ
８ 突条部
９ キー
１０ 隙間
１０’ 従来のケリーロッドを用いた場合の隙間
１１ エアーハンマー
１２ ビット
１５ 孔壁

Claims (2)

1. 大口径掘削装置に設けたロータリーテーブルに取り付けるケリーロッドが、掘削孔との間に堀り屑を排出する通路用の隙間を形成しうる径に設定されるケリーロッド構造において、
   前記直径はケリーロッドのロッド本体の直径からなっており、
   該ロッド本体の外周面に軸方向に沿ってロッド本体の全長に亘って延びる複数の凹溝を形成し、
   ロータリーテーブルのロータリーブッシュには上記ケリーロッドの凹溝に嵌合する突部を設けてなることを特徴とするケリーロッド構造。
2. 凹溝が、ケリーロッドの軸線を中心として外周面に沿って等間隔に複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載のケリーロッド構造。

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