JP5511683B2 - 柱列状連続孔削孔装置 - Google Patents

Description

［説明］
本発明は、柱列状連続孔を削孔するための装置に関する。

欧州特許出願公開ＥＰ−１，７７０，２１９号には、柱列状連続孔のアレイを建造するための方法及び装置が記載されている。この場合、柱列状連続孔相互の中心間距離は、先行建造孔内をスライドする案内システムによって保障されている。これは、必要とされる中心間距離を保って次の孔内で作業している孔開け装置に接続されている。

経験は、一連の実行上の問題並びに作業の代案の可能性を示している。そして、これら問題に対する解決法は、本発明の主題を形成している。

ここで留意されるべき点は、ガイドの直径は、孔の直径よりも小さいが、それは掘削システムの小さな移動を可能にし、この小移動が先行孔の軸に対し偏れた経路へと導く、ということである。この遊びは、堅固な構造体において、採掘工程と抽出工程の双方でジャミングすることを防止するために必要である。

加えて、今日まで採用されている伝統的なタイプの解決法は、掘削部外に設けられた孔開けビット旋回用モータと、一緒に結合され得る複数の孔開けロッドとを使用するものであるが、この解決法は、これらロッドの組み立ておよび取り外し用の決定的に長い時間を必然的に伴う。これは、孔開けビットについて緊急保守作業が行われる場合、ボーリング孔からのビットの抽出を含むことになるので、特に不利になる。これらの場合、全てのロッドは取り外され、そして再度一緒に元へ戻される。

加えて、ドリルストリングの増大する重量は、掘削部材を益々重くする。ところが、後者の最適性能は、一定負荷で得られる。この結果、現在の解決法は、ストリング自体の可変重量に基づいて徐々に且つ注意深く与えられるべきストリングにかかるスラストの力を、あるいはそのストリングを留めることを想定している。

岩、コンクリート、または硬いか不規則な土壌に孔開けすると、採掘される物質の振動および破砕を生じ、その結果として粗いフレークの形成を伴う。このフレークは、泥水洗システムによって清掃することが難しい。前記フレークは、先行建造孔内に陥没して、案内システムの降下を妨げやすい。

上記欠点を克服し、予め設定された目的を達成するために、この発明は、請求項１に係る装置を提案する。

次に、この発明に係る装置が、添付された図面を参照して説明される。

この発明の解決法は、例によって与えられる非限定的な実施形態では、建造中の孔２内に既知の巻揚げ手段（描かれていない）によって支持されている掘削システム１からなる。この装置は、ビット４を旋回させるためのモータ３を備えている。この孔には、少なくとも部分的に孔開け液が充填され得る。また、残骸を清掃するためのシステムは、逆循環プロセスを使用して、意図的に設けられたワインダー上に巻かれたフレキシブルな管系５を通して、孔開け残骸が表面上に搬送されるようにする。同じ手法で操作されるのは、このユニットの作動及び制御、例えば、その位置に関して既知の手段によって行われる測定および修正に必要なパイプ及び電気ケーブル６である。

この装置を掘削部内に降下させる操作をする機械は、測定および制御用のフレキシブルなパイプや電気ケーブルを巻き取るためのシステムと同様に、例えば水車のセクターにおける既知のタイプである。

案内システムは、互いに固定された２つの円筒形本体７及び８によって構成され、これらは、先行して完成された孔２’と現在建造中の孔２を占める。各円筒形本体７及び８は、拡張可能な表面９及び１０を備える。これらの表面は、２つの孔の壁面に接触すると共にそれらを押して、現在の装置に存在する遊びを消去する。

円筒形本体７の拡張可能な表面９は、この例では、互いに対向している。このシステムには、拡張可能な表面９を拡張及び後退させるためのピストン１２が装備され得る。他方の円筒形本体８の拡張可能な表面１０も、もう一度この例では、互いに対向している。他方のピストン１３は、拡張可能な表面１０を拡張及び後退させるために設けられる。

ビット４は、図示された実施形態では、建造中の孔２内に滑入する本体８に内蔵されたホール・ボトムハンマー１４によって搬送される。しかしながら、孔開け手段は、通常の回転孔開け用ビットでもよい。

大きなサイズの残骸の形成及びビット４下方の先行孔２’内への落下は、案内システムの延長部又はヘッド１６によって妨げられ、制限されている。この延長部は、ビット４の下方へ延びて、孔の全径を占めている。前記延長部１６は、掘削システムと共に前進するようにアーム１５を介して掘削システムに接続され、またビット４の下に横たわる土を支えるための拡張可能な表面１７を備えている。

ヘッド１６とブロック１７は、既に完全に建造された孔２’を満たし、破壊中の領域の陥没に抗する支えを与える。

拡張可能な表面１７は、使用後に、掘削領域から持ち出され得るものであるか、あるいは取り外される類のものであるか、もしくは廃棄可能なタイプである

モータ３、ハンマー１４、ビット４、ヘッド１６、及びブロック１７から構成される掘削システムは、それ自体の重量を受けるだけであり、そして所定範囲にわたり案内システムに対しスライドして、ボーリング孔の軸に従う段階的前進をなすことが可能である。案内システムは、間隔をもって壁面から自由にされ、そして掘削システムに追従して落下することが可能にされている。

案内システム７及び８に対する掘削システム１の上述した前進の工程は、その代わりに、例えば水圧シリンダ１８のような被制御型部材によって管理され得る。この場合、重量に加わるスラストの力を、ビットにも加えることが可能である。

孔開け作業の最後に、種々の孔の底部間に生じるレベルの連続的差異を避けるために、孔開けされ得る物質（例えば、コンクリート）によって部分的に構成される延長部は、必要な深さを破壊するまで前進する掘削システムから放出される。

その代わりに、延長部の拡張可能な表面は、掘削されるべき領域の外部にそれらが留まるまで、後退可能である。あるいは、全延長部は、容易に取り外され得る。これは、採掘作業の最後の部分を行うためである。

この発明に係る装置を部分縦断面図で示す。 この発明に係る装置を図１のＩＩ−ＩＩ断面で示す。

１ 掘削システム
２、２’ 孔
３ モータ
４ ビット
５ 管系
６ パイプ及び電気ケーブル
７、８ 案内システム、円筒形本体
９、１０、１７ 表面
１２、１３ ピストン
１４ ホール・ボトムハンマー
１５ アーム
１６ ヘッド
１７ 表面、ブロック
１８ 水圧シリンダ

Claims (17)

1. 柱列状連続孔を削孔するための装置であって、
   掘削システムと案内システムとを備え、
   これら両システムは、建造中の孔と先行建造孔との中にセットされ、かつ、予め設定された孔相互の中心間距離を規定するように互いに固定され、
   前記案内システムには、先行建造孔の壁面に押し付けられる第１の拡張可能な表面と、建造中の孔の壁面に押し付けられる第２の拡張可能な表面がそれぞれ設けられ、これにより遊びのない仮枠と固定位置の固定基礎とを得る
   ことを特徴とする柱列状連続孔削孔装置。
2. 前記掘削システムが、回転手段と、該回転手段に接続されたビットとを備え、ボーリング孔内に完全に導入されていることを特徴とする請求項１に記載の柱列状連続孔削孔装置。
3. 前記装置が、巻揚げ手段によって吊るされ、操作されることを特徴とする請求項１に記載の柱列状連続孔削孔装置。
4. 前記掘削システムには、延長部が装備され、該延長部は、ビットの下方で先行建造孔内にセットされ、そして破壊されている領域を支えて陥没に抗するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の柱列状連続孔削孔装置。
5. 前記延長部には、拡張可能な表面が設けられ、この表面は、ビットの下方の壁面を支え、そして掘削の領域から持ち出され得るものであるか、取り外され得るものであるか、もしくは廃棄可能なものであることを特徴とする請求項４に記載の柱列状連続孔削孔装置。
6. 前記回転手段は、巻揚げ可能なフレキシブルなパイプまたはケーブルを通して供給される少なくとも１つのモータを備えることを特徴とする請求項２に記載の柱列状連続孔削孔装置。
7. 前記建造中の孔には、少なくとも部分的に孔開け液が充填され、そしてビットにより生成される孔開け残骸を清掃するための清掃システムは、逆循環プロセスを使用することにより該孔開け残骸を表面上に搬送するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の柱列状連続孔削孔装置。
8. 前記ビットによって生成される孔開け残骸は、巻揚げ可能なフレキシブルなパイプを通して孔開け液によって清掃されることを特徴とする請求項７に記載の柱列状連続孔削孔装置。
9. 前記掘削システムは、壁面に固定された案内システムに対し、建造中の孔の軸に沿ってスライド可能であることを特徴とする請求項１に記載の柱列状連続孔削孔装置。
10. 前記スライド動作は、水圧シリンダによって得られることを特徴とする請求項９に記載の柱列状連続孔削孔装置。
11. 前記案内システムおよび仮枠後退式表面の拡張や該案内システムに対する掘削システムの前進が、巻揚げ可能なフレキシブルなパイプによって作動されることを特徴とする請求項１に記載の柱列状連続孔削孔装置。
12. 前記掘削システムが、ホール・ボトムハンマーによって構成される孔開けシステムからなることを特徴とする請求項１に記載の柱列状連続孔削孔装置。
13. 前記第１及び第２の拡張可能な表面が、掘削方向の修正のために使用されることを特徴とする請求項１に記載の柱列状連続孔削孔装置。
14. 前記掘削システムが、先行建造孔からのビットによって生成される孔開け残骸を清掃するための少なくとも１つのパイプをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の柱列状連続孔削孔装置。
15. 前記案内システムが、前記第１及び第２の拡張可能な表面を拡張又は後退させるためのピストンを備えていることを特徴とする請求項１に記載の柱列状連続孔削孔装置。
16. 前記掘削システムに備えられた延長部に設けられた拡張可能な表面が、後退可能であることを特徴とする請求項５に記載の柱列状連続孔削孔装置。
17. 前記掘削システムの前進が、水圧シリンダによって行われることを特徴とする請求項１に記載の柱列状連続孔削孔装置。

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