JP4827183B2

JP4827183B2 - Drilling device under pressure

Info

Publication number: JP4827183B2
Application number: JP2006279255A
Authority: JP
Inventors: 伸行藤沢; 修高橋
Original assignee: ライト工業株式会社
Priority date: 2006-10-12
Filing date: 2006-10-12
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2026-10-12
Also published as: JP2008095404A

Description

本発明は、被圧下における削孔装置に関するものである。 The present invention relates to a drilling device under pressure.

従来、被圧下における削孔に際しては、土砂の流出を防止するために、削孔ロッドの口元にプリペンダーを設け、そのプリペンダーの出口に設けたコックを調整し、地下水位の低下や地盤の隆起を防ぐようにしている。
しかし、これでは作業者の勘に頼ることが多く信頼性が必ずしも高くなく、しかも作業者にも負担となる。 Conventionally, when drilling under pressure, a pre-pender is provided at the mouth of the drill rod in order to prevent the outflow of earth and sand, and the cock provided at the outlet of the pre-pender is adjusted to reduce the groundwater level and raise the ground. I try to prevent it.
However, this often relies on the intuition of the worker, and is not necessarily highly reliable, and also burdens the operator.

したがって、本発明の解決しようとする問題点は、信頼性が高く、しかも作業者に負担をかけない被圧下における削孔装置を提供することにある。
他の課題は、地下水位の変動を的確に把握してその変動を防止できる被圧下における削孔装置を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a drilling device under pressure that is highly reliable and does not place a burden on the operator.
Another problem is to provide a drilling device under pressure that can accurately grasp the fluctuation of the groundwater level and prevent the fluctuation.

本発明は、地下水位以下の地盤に挿入された削孔ロッドに削孔用の削孔液を送液する送液ポンプと、
前記削孔液の排泥口からの排泥を排出する排泥ポンプと、
前記排泥ポンプの排泥経路に設けた排泥圧力計及び排泥開閉弁と、
前記送液ポンプの起動後に削孔液が前記排泥口に達する時間をセットする送液タイマーと、
この送液タイマーがタイムアップした際に前記排泥開閉弁を開け、前記排泥ポンプを起動させる手段と、
この排泥ポンプの起動後に、
（１）前記排泥圧力計からの圧力信号が所定圧力範囲未満のとき前記排泥ポンプの排泥能力を高める
（２）前記排泥圧力計からの圧力信号が所定圧力範囲を超えるとき前記排泥ポンプの排泥能力を低下させる
制御を行う圧力管理制御装置と、
を備えることを最も主要な特徴とするものである。 The present invention is a liquid feed pump for feeding a drilling fluid for drilling to a drilling rod inserted in the ground below the groundwater level,
A mud pump for discharging mud from the mud outlet of the drilling fluid;
A mud pressure gauge and a mud on / off valve provided in the mud path of the mud pump;
A liquid feed timer for setting a time for the drilling liquid to reach the drainage port after the liquid feed pump is activated;
A means for opening the drainage on-off valve when the liquid feeding timer is up, and starting the drainage pump;
After starting this mud pump,
(1) When the pressure signal from the mud pressure gauge is less than a predetermined pressure range, increase the mud capacity of the mud pump. (2) When the pressure signal from the mud pressure gauge exceeds the predetermined pressure range, A pressure management control device that performs control to reduce the mud discharge capacity of the mud pump,
It is the main feature to have.

本発明の被圧下における削孔装置は、排泥圧力計からの圧力信号が所定圧力範囲内にあるように排泥ポンプの能力を増減する運転を行うものであるから、排泥圧力計からの圧力信号により地下水位の変動を的確に反映したものとすることができ、地盤沈下や隆起のほか、過度の地下水位の変動を抑制できるので、周囲に影響を与えることがないものとなる。また、自動化によって作業者の負担が軽減できる。 Since the drilling device under pressure of the present invention operates to increase or decrease the capacity of the sludge pump so that the pressure signal from the sludge pressure gauge is within a predetermined pressure range, The change in groundwater level can be accurately reflected by the pressure signal, and groundwater subsidence and uplift, as well as excessive groundwater level fluctuations can be suppressed, so the surroundings are not affected. In addition, the burden on the operator can be reduced by automation.

以下本発明を図面に示す実施の形態に沿ってさらに詳説する。
地下水位以下の地盤Ｅに挿入された削孔ロッド１０に削孔用の削孔液（削孔水または泥水）を送液する送液ポンプ２０が連結される。削孔液は貯槽２２から送液ポンプ２０により送液口１１を通して削孔ロッド１０の内管内に送液され（たとえば４０〜６０リットル／分の送液量）、先端部から噴出される。
削孔に伴うスライムや排泥は削孔ロッド１０の外管内を通って、排泥口１２から排出される。排泥口１２には排泥ポンプ２１が連結され、その排泥ポンプ２１の排泥経路に排泥圧力計２３及び排泥開閉弁２４が設けられている。排泥は貯槽２２に返送される。 Hereinafter, the present invention will be described in further detail with reference to embodiments shown in the drawings.
A feed pump 20 for feeding a drilling fluid for drilling (drilling water or muddy water) is connected to the drilling rod 10 inserted in the ground E below the groundwater level. The hole drilling liquid is fed from the storage tank 22 by the liquid feeding pump 20 through the liquid feeding port 11 into the inner tube of the hole drilling rod 10 (for example, a liquid feeding amount of 40 to 60 liters / minute) and ejected from the tip.
The slime and waste mud accompanying the drilling pass through the outer tube of the drilling rod 10 and are discharged from the mud outlet 12. A mud pump 21 is connected to the mud port 12, and a mud pressure gauge 23 and a mud on / off valve 24 are provided in the mud path of the mud pump 21. The waste mud is returned to the storage tank 22.

２５は圧力管理制御装置であり、これを図２のフローチャートも参照しながら説明すると次のとおりである。
まず、動作概要は次記のとおりである。ここで、図２のフローチャートにおけるｐは管理圧力であり、排泥圧力計２３からの圧力信号ｐ１に対して、予め実験などの知見に基づき定めた許容範囲のアドバンテージ圧力αを加味して管理するようにする。
すなわち、排泥ポンプ１２の起動後に、
（１）排泥圧力計２３からの圧力信号ｐ１が所定圧力範囲未満のとき（ｐ１＜（ｐ−α）のとき）前記排泥ポンプ２１の排泥能力を高める
（２）前記排泥圧力計２３からの圧力信号が所定圧力範囲を超えるとき（ｐ１＞（ｐ＋α）のとき）前記排泥ポンプ２１の排泥能力を低下させる。 Reference numeral 25 denotes a pressure management control device, which will be described below with reference to the flowchart of FIG.
First, the outline of the operation is as follows. Here, p in the flowchart of FIG. 2 is a management pressure, and the pressure signal p1 from the sludge pressure gauge 23 is managed in consideration of an advantage pressure α within an allowable range determined in advance based on knowledge such as experiments. Like that.
That is, after starting the mud pump 12,
(1) When the pressure signal p1 from the mud pressure gauge 23 is less than a predetermined pressure range (when p1 <(p−α)), the mud capacity of the mud pump 21 is increased. (2) The mud pressure gauge When the pressure signal from 23 exceeds a predetermined pressure range (when p1> (p + α)), the mud discharge capacity of the mud pump 21 is reduced.

ステップの詳しいフロー例は、送液ポンプ２０を起動し（ステップＳ１。以下「ステップ」をＳと略記する。）、予め予想される送液量と削孔ロッドの流路容積などにより計算で求められる送液が排泥口１２に達するであろう時間にセットした送液タイマーをＯＮにする（Ｓ２）。その後、タイマーがタイムアップ（Ｓ３）したならば、排泥開閉弁２４を開け（Ｓ４）、排泥ポンプ２１を起動させる（Ｓ５）。
その起動後は、排泥圧力計２３からの圧力信号に基づき判断し（Ｓ６）、所定圧力範囲未満のとき排泥ポンプ２１の排泥能力を高め（Ｓ７）、排泥圧力計２３からの圧力信号が所定圧力範囲を超えるとき排泥ポンプ２１の排泥能力を低下させ（Ｓ８）、排泥圧力計２３からの圧力信号が所定圧力範囲内のとき（（ｐ−α）＜ｐ１＜（ｐ＋α）のとき）排泥ポンプ２１を現在の能力のままで運転する。
そして、送液ポンプ２０が停止（Ｓ８）したならば、排泥開閉弁２４を閉じ（Ｓ１０）かつ排泥ポンプ２１を停止する（Ｓ１１）。
ここで、排泥ポンプ２１としては、泥水シールド等で切削残土を移送するために汎用されている渦巻きポンプなどを使用できる。
そして、排泥ポンプ２１にはインバーターなどを付設し、その排泥能力を増大及び低減が可能なものであれば制限されない。
以上によって、地下水位の変動を防止しながら、削孔が可能となるものである。 A detailed flow example of the step is calculated by starting the liquid feeding pump 20 (step S1, hereinafter “step” is abbreviated as “S”) and calculating in advance the liquid feeding amount expected in advance and the channel volume of the drilling rod. The liquid feeding timer set at the time when the liquid feeding to be reached will reach the mud outlet 12 is turned on (S2). Thereafter, when the timer expires (S3), the mud open / close valve 24 is opened (S4), and the mud pump 21 is activated (S5).
After the start-up, judgment is made based on the pressure signal from the mud pressure gauge 23 (S6), and when it is less than the predetermined pressure range, the mud capacity of the mud pump 21 is increased (S7), and the pressure from the mud pressure gauge 23 is increased. When the signal exceeds the predetermined pressure range, the sludge discharge capacity of the sludge pump 21 is reduced (S8), and when the pressure signal from the sludge pressure gauge 23 is within the predetermined pressure range ((p−α) <p1 <(p + α) ))) The mud pump 21 is operated with the current capacity.
When the liquid feed pump 20 is stopped (S8), the mud open / close valve 24 is closed (S10) and the mud pump 21 is stopped (S11).
Here, as the mud pump 21, a spiral pump or the like that is widely used for transferring the cutting soil with a mud shield or the like can be used.
The mud pump 21 is not limited as long as an inverter or the like is attached and the mud capacity can be increased and decreased.
As described above, drilling is possible while preventing fluctuations in the groundwater level.

本発明装置例の概要図である。It is a schematic diagram of the example of the present invention device. 制御フローチャートである。It is a control flowchart.

Ｅ…地盤、１０…削孔ロッド、１１…送液口、１２…排泥口、２０…送液ポンプ、２１…排泥ポンプ、２３…排泥圧力計、２４…排泥開閉弁、２５…圧力管理制御装置。 E ... Ground, 10 ... Drilling rod, 11 ... Liquid feed port, 12 ... Mud discharge port, 20 ... Liquid feed pump, 21 ... Mud pump, 23 ... Mud pressure gauge, 24 ... Mud open / close valve, 25 ... Pressure management control device.

Claims

A liquid feed pump for feeding a drilling liquid for drilling to a drilling rod inserted in the ground below the groundwater level;
A mud pump for discharging mud from the mud outlet of the drilling fluid;
A mud pressure gauge and a mud on / off valve provided in the mud path of the mud pump;
A liquid feed timer for setting a time for the drilling liquid to reach the drainage port after the liquid feed pump is activated;
A means for opening the drainage on-off valve when the liquid feeding timer is up, and starting the drainage pump;
After starting this mud pump,
(1) When the pressure signal from the mud pressure gauge is less than a predetermined pressure range, increase the mud capacity of the mud pump. (2) When the pressure signal from the mud pressure gauge exceeds the predetermined pressure range, A pressure management control device that performs control to reduce the mud discharge capacity of the mud pump,
A drilling device under pressure, comprising: