JPH05500544A - ドリル装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ドリル装置及びその制御方法 本発明は、ヘッドが、作動工具を有し、土成四干冒にトンネルを掘るドリル装置 に関し、さらにドリルヘッドの進行を、保護管によって制御する方法に関する。

以前には、１つの作動工具、その他を備えたトンネルドリル装置が米国特許第４ １２２６８３号で知られている。この特許では、トンネル前壁を掘削するときに 回転する作動ドリルヘッドが、紹介されている。［ｌＪされた材料は、ドリルヘ ッドの保護管に、さらに装置の後端に送られる。装置は、トンネル壁に対して固 定された複数の当接部材を有し、該部材は、トンネル壁から保護管まで支持を行 わせ、又、例えばシリンダーを所望の方向に操縦して、工具或いは工具ヘッドの 可動部分をターンさせることによって、ドリル方向の調整を可能にする。

米国特許第２９１９１２１号は、掘削された材料を回転管の中に送る１つのトン ネルドリル装置を紹介する。この管の外側には、ドリルヘッドを囲む実際の保護 管がある。この管は、ホイール及び拡張リングセグメントによってトンネル壁に 対して支持され、ドリルの方向の調整は、これらのホイール及びリングセグメン トで行われる。

この解決策の欠截は、工具のビット部は、保護管に対する位置のために、ドリル 廃棄物が、掘削中、トンネルの底に近づくことである。ドリルビットと保護管の 間には空間が解放されているので、掘削された材料は、簡単にその空間に溜まる 。保護管或いは運搬用管の内部の材料を出すことは、非常に面倒であり、掘削し ていない岩盤にトンネルを掘る際には、まったく不可能ですらあるこれらの場合 にある量のドリル廃棄物は、常にトンネル内に残り、操縦は、トンネル壁からの 支持によって行われるので、ドリルヘッドの整列の邪魔となる。特にトンネルの 下部に溜まる邪魔なドリル廃棄物は、保護管とトンネルの間に割り込む。

本発明による方法及び装置は、前記欠点の画期的な改善をもたらす。本発明を実 施するために、本発明による方法及び装置は、請求の範囲に説明されているもの によって示される。本発明の主な利点は、ドリルヘッドは、確実に廃棄物なしの トンネルの内面に位置し、それによって、いがなる種類の制御装置ももっていな い簡単な直進ドリルヘッドを使用することができる。本発明の方法は、直径がせ いぜい８００ｍｍの小口径のトンネルに適用するのが好ましい。

さらに、小口径のドリルヘッドに制御装置を設けるのは特に困難であるので、本 発明の利点は、増える。

以下に、添付図面を参照して、詳細に本発明を説明する。

図１は、工具付きのドリルヘッドである。

図２及び図３は、鉛直面内で湾曲したトンネルである。

図４は、重力によって操縦するドリル装置である。

図５は、軸受は面で、トンネルの底に載ったドリル装置である。

図６は、油圧分配器の断面図である。

図１は、ビット（１）、ビットホルダー（５１）及び開口（２）を有する工具（ ４）を示し、ドリル廃棄物は、該開口に沿って、圧縮空気によって、ビット前端 から保護用管（３，７）に運ばれる。圧縮空気は、ホース（８）に沿って、工具 に入り、少なくとも圧縮空気の一部は、ドリル廃棄物を運ぶために、ビット前端 に導かれている。ドリル廃棄物が、保護管の外側に入り込むのを防止するために 、ビットホルダー（５１）と保護管（３）の間に、重ね継ぎ手がある。開口（２ ）の位置及び方向の配列によって、重ね継ぎ手の内部にエゼクタ−効果を生じさ せることを可能にし、ドリルビットをどうにか通過したかも知れないドリル廃棄 物でさえ、保護管の中に吸い込まれる。開口に嵌め合わされたカラーリング（５ ２）は、保護管に取り付けられるが、又他方で、工具の溝の中にあり、ドリルビ ットが運転中に、重ね継ぎ手を固定する。

保護管は、２つの部品からなり、そのうちの１つ（７）は、他の１つ（６）にね じで取り付けられる。工具は、保護管に対して、ロール（５，１７）で支持され る。油圧シリンダー（１０）　、ピストン（１１）及びピストンロッド（９）が 、スラスト軸受けとして機能する。リブ（１４）を有する回転コンベアー管（１ ５）が、回転を伝え、ドリル廃棄物を搬送し、ドリルヘッド用の圧縮空気ホース 及び油圧ホース（１９，２０）は、このリブの後ろに配置される。

圧縮空気は、収集リング（１２）によって、回転管から不動管に導かれる。収集 リング（１２）は、支持部品（１８）によって、保護管に対して支持される。

図４は、保護管及びカラーリングを有し或いは異なる直径を有する２つの保護管 （３，７）からなる工具（１）を示す。扼ｆＦ１１Ｊの際、保護管は、点Ｐ２及 びＰ３で支持されたトンネルの底に位置する。ドリルビット（１）の先端点Ｐ１ を、Ｐ２及びＰ３を結ぶ線と同じ線に調整したら、装置は前方にまっすぐに進む 。前方直進のための条件は、支持点Ｐ２に対して、装置は後方が重いことである 。それによって、モーメントＭ２　Ｘ　Ｌ４は、モーメントＭＩ　Ｘ　Ｌ３より 大きくなるにちがいない。Ｍｌ及びＭ３は、ドリルヘッド部品が重力によって地 球に引かれる力である。Ｍｌ及びＭ２は、部品の重心に置かＬＬ３及びＬ４の距 離は、点Ｐ２から計算される。点Ｐ１、Ｐ２或いはＰ３のいずれかの点を、他の ２点によって定まる線から鉛直面内でずらすことによって、ドリル装置を配置し て、トンネルを鉛直面内で曲げることができる。

図５は、ビット（２１）及びビットホルダー（５１）を有する圧縮空気駆動工具 （２５）を示す。圧縮空気は又、ドリルビットの前に導か札そこからドリル廃棄 物を搬送する一方で、ビット開口（２２）を通して、保護管（２３，２８）の内 部に分配される。工具ヘッドは、軸受サポー）（２４）で取り付けられている。

調整用リング（２６，３６）は、トンネルの底にたよっているサポート点に、ね じ（４７）で取り付けられている。保護管の下面では、異なる高さの調整用リン グ或いはただのプレースを使用することができる。保護管の相互位置は、ホルダ ーで保護管に取り付けられた向き変更用シリンダー（４６）で変えることができ る。工具の回転運動は、搬送用管（３９）によって行うことができる。管は、後 ろに圧縮空気ホース（４２）及び油圧ホース（４１）を配置した内部リブ（４０ ）を有する。管状部（３７）は、コンベアー管（３９）の前端にブラケット（３ ８）で取り付けらｍ管状部の前端は、圧力軸受は面として機能し、管状部のシ幻 し面は、ラジアル軸受は面として機能する。

回転運動は、ブツシュ（３０）によって部品から工具に伝えられる。内部ブツシ ュ（４３）は又、回転可能でその内部で、ドリル廃棄物は、搬送用管に送られる 。油圧分配器（３３）は、カラーリング（３３）によってブツシュ（３０）のま わりに取り付けられる。ローラー（３４）は、スラスト軸受は及びラジアル軸受 けとして機能する。

図６は、油圧分配器の断面図を示す。ブツシュ（４３）及び（３０）は、一体で 回転し、油圧流体チャンネルは、それらを貫通して内周から外周に向かう。ねじ りによる工具及び保護管の相互移動は、搬送管を回転することによって防止でき 、それによって分配器内のブツシュ（３０，４３）も回転する。絶対圧５ｂａｒ の比較的低い圧力が、油圧流体チャンネル（４１）の１つに伝えられ、図に示す 位置に達し次第、対応する圧力を、他の油圧チャンネル（４１）から確認するこ とができる。次いで、分配器外部リング（３３）の位置を知り、圧力ホース及び それらのチャンネル（４９，５０）の分配器リングにおける角度がわかると、す べての操縦シリンダーは、たがいに合わせるために、分配器ブツシュのチャンネ ル及び向き変更用シリンダーのチャンネルを回転させて、個々に操縦することが できる。

本発明は、説明及び図面で紹介した実施例に限定されることなく、特許請求の範 囲内で変形可能である。

〜・ｆ 国際調査報告 国際調査報告

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. （１）作動工具（１、２１）によって、土或いは岩の中にトンネルを掘るドリル 装置の制御方法であって、ピットユニットの制御は、トンネルの底にたよるドリ ルユニット保護管の２つの支持点Ｐ２及びＰ３によって定まる線に対する重心の 利用によって、さらに前記ビットユニットの重心を、前記点Ｐ２及びＰ３を通る 平面の間の領域に配置することによって行われることを特徴とするドリル装置の 制御方法。
2. （２）真っ直ぐなトンネルが、支持点Ｐ２及びＰ３及び前記ドリルビット先端点 Ｐ１を、前記トンネルの前記所望の真っ直ぐな底部線と同じ線に調整することに よってドリルされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. （３）作業は、支持点Ｐ２及びＰ３によって形成される線からはずれたビット点 Ｐ１で実行されることを特徴とする上方或いは下方に屈曲したトンネルを作る請 求項１に記載の方法。
4. （４）向き変更用シリンダー（４６）によって、前記支持点Ｐ　Ｉ・Ｐ２或いは ビット点Ｐ１が、前記点を通過する前記線からはずれることを特徴とする請求項 １から請求項３の１つ或いは複数に記載の方法。
5. （５）前記向き回転用シリンダー（４６）への前記圧力は、回転用圧力分配器（ ３０、４３）によって導かれることを特徴とする請求項４に記載の方法。
6. （６）　前記ドリルユニットフレームの前記フレーム位置は、回転用圧力分配器 （３０、４３）によって見つけられることを特徴とする請求項４に記載の方法。
7. （７）交換可能摺動ブラケット或いはリング（２６、３６）によって、前記支持 点Ｐ２及び（又は）Ｐ３は、それら及び前記先端点Ｐ１によって形成された線か らはずれていることを特徴とする請求項１から請求項３の１つ或いは複数に記載 の方法。
8. （８）前記支持点及び（又は）前記先端点との間の距離を変えることによって、 前記点は、これらの点を通過する線からはずれることを特徴とする請求項１から 請求項３の１つ或いは複数に記載の方法。
9. （９）保護管装置（３、　７、　２３、　２８）を有し、前記ドリル装置は、前 記トンネルの底を前進する際のサポートをそこから取る請求項１に記載の方法を 実施するドリル装置であって、前記保護管装置は、前記トンネルの底から支持さ れる２つの調整可能摺動用要素を有し、前記ドリルピットユニットの重心は、前 記要素の間の領域にあることを特徴とするドリル装置。
10. （１０）保護管支持点Ｐ２及びＰ３で使用されるべき前記摺動面は、調整可能な 高さを有するビット或いはリング（２６、３６）であることを特徴とする請求項 ９に記載のドリル装置。
11. （１１）前記ドリルヘッドの向きを変えるための向き変更用シリンダー（４６） と、各向き回転用シリンダーに圧力を個々に導くための回転用圧力分配器とを有 することを特徴とする請求項９及び請求項１０に記載の装置。
12. （１２）前記圧力分配器は、圧力を直接前記戻しホースに導くために、回転状況 を検知するチャンネル部品（４８）を有することを特徴とする請求項１１に記載 の装置。