JPH05263582A - パーカッションワイヤラインサンプリング工法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 パーカッションの衝撃に充分耐えられるパー
カッションワイヤサンプリング工法及び装置。 【構成】 下段側に掘削ビットを有する外管の下方部に
同心的に設けられた内管内にコアチューブを挿着し、コ
アチューブには連結部材を介し拡縮自在のラッチ７を連
結する。該ラッチ７は側面にスリットを有する摺動チュ
ーブ８内に設けられ、ラッチスプリング１２により開拡
方向に付勢され摺動チューブ８のスリットより外出し、
その先端はロッキングカップリング１３の下端面に当接
される。摺動チューブ８はラッチ７に対し所定範囲で摺
動自在でラッチ７と共に一体に進退する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ロータリーパーカッシ
ョンドリルの掘削において、ロータリーパーカッション
ドリルに適用して掘削途中における地層のコアサンプリ
ングを行うことができるパーカッションワイヤラインサ
ンプリング工法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の地層の試料採取方法としては、ス
ピンドルタイプのボーリングマシンを使用し、シングル
コアチューブ，ダブルコアチューブ等のワイヤラインコ
アバレルを用いて地層のコアサンプリングを行ってい
た。

【０００３】しかしながら、前記従来の方法では次のよ
うな不具合がある。 (1) 地層のサンプリングが不要の個所も前記ツールスで
掘削しなければならない。 (2) 地層によってはコア詰まりが発生する。 (3) 掘削ロッドの着脱及び掘削ロッドの昇降作業等を繰
り返さなければならないので、非常に手間と時間がかか
る。 (4) スピンドルタイプのボーリングマシンによる穿孔で
は掘進率が非常に悪く、地層のコアサンプリングを行う
のに多くの時間と費用がかかる。 (5) かといってロータリーパーカッションドリルは打撃
による衝撃が非常に大きいため、ワイヤラインサンプリ
ング装置をロータリーパーカッションドリルに取入れる
ことは非常に困難である。そのため従来、ワイヤライン
サンプリング装置をロータリーパーカッションドリルに
取り入れたサンプリング工法及び装置は未だ提案されて
いない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みて発明されたものであって、パーカッションの衝撃
に充分耐えられロータリーパーカッションドリルに適用
したパーカッションワイヤラインサンプリング工法及び
その装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、ロータリパーカッションドリルに、ワイヤ
ラインサンプリング装置を内蔵し、コアサンプリングを
行うことを特徴とする。

【０００６】また、ロータリーパーカッションドリルに
内蔵されるワイヤラインサンプリング装置であって、下
記要件を具備することを特徴とする。 (1) 上端側にロッキングカップリングが設けられ、下端
側に掘削ビットを有する外管の下方部には、その先端に
硬度の高い材料からなるシューが設けられた内管が同心
的に設けられていること、(2) 該内管内にコアチューブ
が挿着されていること、(3) 該コアチューブには連結部
材を介し拡縮自在のラッチが連結されていること、(4)
該ラッチは側面にスリットを有する摺動チューブ内に位
置し設けられ、通常はラッチスプリングにより開拡方向
に付勢され前記摺動チューブのスリットより外出しその
先端は前記ロッキングカップリングの下端面に当接され
ていること、(5) 前記摺動チューブはラッチに対し所定
範囲で摺動自在であるが、摺動チューブとラッチは一体
に進退すること、(6) 前記摺動チューブの摺動でラッチ
はラッチスプリングに抗して縮径すること、(7) 前記摺
動チューブの上端には、係合部材が設けられているこ
と、(8) ロータリーパーカッションドリルは、掘削流体
が掘削ビットの下方から外方へ噴出するボトムディスチ
ャージ方式であること。

【０００７】

【作用】ロータリーパーカッションドリルにワイヤライ
ンサンプリング装置を内蔵しサンプリングを行うため、
従来のボーリングマシンによる掘穿に比べ、穿孔スピー
ドが５〜６倍はやく、また、必要深度におけるサンプリ
ングが容易に可能となる。

【０００８】ロッキングカップリングの下端面にラッチ
の先端が当接しているため、掘削ビットの上方向への衝
撃力は、ロッキングカップリングの下端面で受けられ
る。

【０００９】係合部材を上方に引き上げると、摺動チュ
ーブは少し上方に摺動しラッチをラッチスプリングに抗
して縮径し、ロッキングカップリングの下端面との係合
を解除するので、ワイヤラインサンプリング装置は外管
より上方に引き上げることができる。

【００１０】内管の先端には硬度の高い材料からなるシ
ューが設けられているため、ロータリーパーカッション
ドリルの掘削による衝撃に充分耐えることができる。

【００１１】外管及び内管の二重管であり、更にコアチ
ューブは内管の中に挿着され内管との間で二重管構造と
なっているため、試料が自然に近い状態で採取できる。
また、ボトムチャージタイプであるため試料の流出が少
なく、採取率が高い。

【００１２】以下、図示の実施例について本発明を詳細
に説明する。図１乃至図３は本発明の実施例を示す断面
図である。同図において、１はロータリーパーカッショ
ンドリルの外管を示し、下端には掘削ビット２が設けら
れている。

【００１３】前記ロータリーパーカッションドリルの外
管１内には、ワイヤラインサンプリング装置３が内蔵さ
れる。このワイヤラインサンプリング装置３は、内管
４，コアチューブ５，ピストン部材６，ラッチ７，摺動
チューブ８及び係合部材９等で構成される。

【００１４】前記内管４は、外管１の下方位置に同心的
に設けられ、上端は連結ロッド１０に螺子結合して連結
され、その下端には、硬度の高い材料からなる肉厚のシ
ュー４ａが設けられる。本例では内管４の下端部内周面
に雌螺子が設けられ、シュー４ａの上端部外周面に設け
た雄螺子を螺合することによって取付けられる。これに
より掘削ビット２による内管４の耐摩耗性が向上し内管
４の先端が保護される。

【００１５】コアチューブ５は、前記内管４内のシュー
４ａより上方に位置し内管に密接して設けられる。この
コアチューブ５は、上端が連結ロッド１０で、下端がシ
ュー４ａの上端で規制されている。

【００１６】前記内管４の上方には、摺動チューブ８
が、外管１に対し同心的に設けられ、この摺動チューブ
８には、ピストン部材６が設けられる。このピストン部
材６の下端は、摺動チューブ８より下方に延出し、その
延出した下端には前記連結ロッド１０が連結されてい
る。摺動チューブ８は、ピストン部材６に対し摺動チュ
ーブ８の内壁面に設けた係止段部８ａがピストン部材６
の段部６ａに係止される範囲ｈで摺動自在であるが、通
常は摺動チューブ８とピストン部材６の間に介在された
スプリングバネ１１で前記間隔ｈは保持されている。

【００１７】前記ピストン部材６の上端には、拡縮自在
のラッチ７が設けられる。このラッチ７は、ラッチ爪７
ａ，７ｂが枢軸にて枢着され、通常はラッチスプリング
１２にて開拡方向に付勢され、そのラッチ爪７ａ，７ｂ
の先端外側は、摺動チューブ８に穿設されたスリット８
ａより外出し外管１の内壁面に当接しているが、摺動チ
ューブ８を上方に摺動させると該摺動チューブ８にて縮
径される。即ち、ラッチ爪７ａ，７ｂは上方が開拡する
扇形に設けられ、摺動チューブ８が上方に摺動すると、
スリット８ａの下端の傾斜面８ｂで縮径されるものであ
る。

【００１８】前記摺動チューブ８の上端には、係合部材
９が設けられる。この係合部材９は、外管１の上端に設
けられたロッキングカップリング１３内に位置する。

【００１９】前記実施例の構成によれば、ロータリパー
カッションドリルの掘削における衝撃は、掘削ビット２
からシュー４ａ，内管４，連結ロッド１０，ピストン部
材６及びラッチ７と伝達され、ロッキングカップリング
１３の下端面で受けられるが、図４乃至図６に示すよう
なオーバショットアッセンブリ２１を上から降ろし係合
部材９に係合してワイヤラインサンプリング装置３を吊
り上げると、摺動チューブ８が上方に移動しラッチ７を
縮径しロッキングカップリング１３の下端面との係合を
解除するので、ワイヤラインサンプリング装置３は、上
方に引き上げられる。

【００２０】前記オーバショットアッセンブリ２１は、
例えば、図４乃至図６に示すように上部にホイスト等の
ワイヤラインを掛ける吊輪２２を有し、下端に係合部２
３が設けられている。この係合部２３は、前記係合部材
９に対応する形状の挾持片２４ａ，２４ｂが開閉自在に
枢着され、ばね２５にて常に閉口方向に付勢されている
もので、オーバショットアッセンブリ２１をロッキング
アップリング１３内に降下していくと、係合部２３が係
合部材９に自動的に嵌合するようになっている。

【００２１】しかして、ロータリパーカッションドリル
にワイヤラインサンプリング装置３を内蔵して所定の掘
削孔を掘進しながら、地層のコアサンプリングを行い、
コアサンプルがコアチューブ５内に一杯に詰め込まれた
ら、ロッキングカップリング１３の上部開口からホイス
トでワイヤラインに吊したオーバショットアッセンブリ
２１を降ろし、その係合部２３をワイヤラインサンプリ
ング装置３の係合部材９に係合して、ワイヤラインサン
プリング装置３を吊り上げて取り出し、コアチューブ５
内のコアを回収できる。

【００２２】このようにワイヤラインサンプリング装置
３は、ロータリパーカッションドリルに組み込むことが
できたので、従来のスピンドルタイプのボーリングマシ
ンに比して格段の掘削能率でコアサンプリングを行うこ
とができる。因に、従来に比して５〜６倍の掘進能率を
発揮できる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明のとおり、本発明によれば、は
やい掘削能率でコアサンプリングを行うことができるか
ら、地層のサンプリングを短時間で、かつ経済的に行う
ことができる他、次のような効果を奏する。 (1) 内管の先端には硬度の高い材料からなるシューが設
けられているため、ロータリパーカッションドリルの掘
削による衝撃に充分耐えることができる。 (2) 外管及び内管の二重管であり、しかもコアチューブ
は内管の中に挿着され内管との間が更に二重管構造とな
っているため、試料が自然に近い状態で採取できる。 (3) ボトムチャージタイプであるため試料の下部が掘削
流体で洗い施されることなく試料の流出が少ないので、
採取率が高い。 (4) 保孔用としての掘削流体を使用しないので、自然環
境を汚すこともない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す上方部分の断面図であ
る。

【図２】本発明の実施例を示す中間部分の断面図であ
る。

【図３】本発明の実施例を示す下方部分の断面図であ
る。

【図４】オーバショットアッセンブリの上半分の断面図
である。

【図５】オーバショットアッセンブリの下半分の断面図
である。

【図６】係合部を示す部分側面図である。

【符号の説明】

１ 外管 ２ 掘削ビット ３ ワイヤラインサンプリング装置 ４ 内管 ５ コアチューブ ７ ラッチ ８ 摺動チューブ ９ 係合部材 １３ ロッキングカップリング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロータリパーカッションドリルに、ワイ
   ヤラインサンプリング装置を内蔵し、コアサンプリング
   を行うことを特徴とするパーカッションワイヤラインサ
   ンプリング工法。
2. 【請求項２】 ロータリーパーカッションドリルに内蔵
   されるワイヤラインサンプリング装置であって、下記要
   件を具備することを特徴とするパーカッションワイヤラ
   インサンプリング装置。 (1) 上端側にロッキングカップリングが設けられ、下端
   側に掘削ビットを有する外管の下方部には、その先端に
   硬度の高い材料からなるシューが設けられた内管が同心
   的に設けられていること、 (2) 該内管内にコアチューブが挿着されていること、 (3) 該コアチューブには連結部材を介し拡縮自在のラッ
   チが連結されていること、 (4) 該ラッチは側面にスリットを有する摺動チューブ内
   に位置し設けられ、通常はラッチスプリングにより開拡
   方向に付勢され前記摺動チューブのスリットより外出し
   その先端は前記ロッキングカップリングの下端面に当接
   されていること、 (5) 前記摺動チューブはラッチに対し所定範囲で摺動自
   在であるが、摺動チューブとラッチは一体に進退するこ
   と、 (6) 前記摺動チューブの摺動でラッチはラッチスプリン
   グに抗して縮径すること、 (7) 前記摺動チューブの上端には、係合部材が設けられ
   ていること、 (8) ロータリーパーカッションドリルは、掘削流体が掘
   削ビットの下方から外方へ噴出するボトムディスチャー
   ジ方式であること。