JPH08270355A - Double-pipe type drilling bit - Google Patents

Double-pipe type drilling bit

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JPH08270355A
JPH08270355A JP7151895A JP7151895A JPH08270355A JP H08270355 A JPH08270355 A JP H08270355A JP 7151895 A JP7151895 A JP 7151895A JP 7151895 A JP7151895 A JP 7151895A JP H08270355 A JPH08270355 A JP H08270355A
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JP
Japan
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drilling
bit body
pipe
water
bit
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Application number
JP7151895A
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Japanese (ja)
Inventor
Eishiro Mitsuida
Tei Watanabe
栄四郎 三井田
禎 渡辺
Original Assignee
Sanshin Kensetsu Kogyo Kk
Teikusu:Kk
三信建設工業株式会社
株式会社ティクス
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Filing date
Publication date
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Priority to JP7151895A priority Critical patent/JPH08270355A/en
Publication of JPH08270355A publication Critical patent/JPH08270355A/en
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Abstract

PURPOSE: To prevent muddy-water-containing cuttings and underground water from flowing back into a drilling pipe at the end of a drilling operation, during the work of extending the drilling pipe, by enabling the efficiency of the drilling operation to be increased, and enabling muddy-water-containing cuttings generated by the drilling to be conveyed out through the pipe.
CONSTITUTION: This double-pipe type drilling bit has a cylindrical ring bit body 22 provided at the drilling end of a drilling pipe 20; a Kronen bit body 25 having a clutch connection and provided inside the ring bit body 22; and an inner rod body 45 having a water passage 46b through which drilling pressure water is supplied, having also a clutch connection for connection to the former clutch connection, and passed through the drilling pipe to transmit power to the Kronen bit body 25 by means of a clutch lock. The Kronen bit body 25 has a communicating passage 26a communicated with the water passage 46b, and a spout 31 from which the pressure water is injected back into a drill hole is formed at the drilling end of the Kronen bit body 25.
COPYRIGHT: (C)1996,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は、掘削によって発生する泥水を含む掘屑を管内を通して外部に搬出することのできる二重管式ドリリングビットに関する。 The present invention relates to a double-pipe drilling bits that can be carried to the outside of cuttings containing mud generated by drilling through the tube.

【0002】 [0002]

【従来の技術】従来から、軟弱地盤を掘削する掘削システムとして、単管式の掘削管の掘削先端部にネジ締結されたリングビットとシャーピンを介してリングビットに結合されたクローネンビットとを有するドリリングビットを使用するものが知られている。 Heretofore, as a drilling system for drilling a soft ground, and Kronenburg bit coupled to the ring bit via the screw engagement on the ring bit and the shear pin drilling tip of drill pipe single tube type those using drilling bit with is known. そのクローネンビットの先端部には掘削管に連通する通水路が設けられている(なお、本発明に関する先行技術として特開平4−1 A water passage is provided which communicates with the drilling tube at the distal end portion of the Kronenburg bit (Note, JP-A 4-1 as prior art relating to the present invention
94189号公報参照)。 See Japanese Unexamined Patent Publication No. 94189).

【0003】図18はその掘削システムの一例を示すもので、貯水池造成における掘削作業の説明図である。 [0003] Figure 18 shows an example of the drilling system is an explanatory view of a drilling operation in Reservoir Construction. この図18において、G. In FIG. 18, G. Lは地表、U. L is the surface of the earth, U. Lは池底、V. L is Ikezoko, V.
Wは遮水壁、1はドリリングビット構成要素としての掘削管、2はクローネンビット、3はプレベンター、4は掘削管駆動装置としてのスイベル、5は送水ポンプ、6 W is impervious wall, 1 drilling pipe as drilling bit components, the Kronenburg bits 2, 3 Purebenta, the swivel as drill pipe drive unit 4, 5 is a water pump, 6
はシール部材である。 It is a seal member.

【0004】この従来の掘削システムでは、掘削管1を回転駆動すると共に、スイベル4により掘削管1を掘削進行方向に押圧し、送水ポンプ5により圧水を掘削管内1に供給してクローネンビット2から吐出噴射させ、泥水を含む掘屑を掘削管1と坑壁10との間にできる掘削穴の隙間11から坑口12に向かって搬出するようになっている。 [0004] In the conventional drilling system, the drill pipe 1 while rotated, pushes the drill pipe 1 in the excavation advancing direction by the swivel 4, Kronenburg bit by supplying pressure water to the drilling pipe 1 by the water pump 5 2 is discharged injected from, so as to unload from the wellbore of the gap 11 formed between the drill tube 1 and Anakabe 10 cuttings containing mud towards the wellhead 12. その坑口12に搬出された泥水を含む掘屑はプレベンター3を経由して外部に排出される。 Cuttings containing mud which is transported to the wellhead 12 is discharged to the outside via the Purebenta 3.

【0005】そして、この掘削システムでは、予定深度まで掘削が進行すると、掘削管1を若干引き上げ、アンカーワイヤーを掘削管1内に挿入し、セメントを掘削管1内注入しながら、掘削管1を掘削穴から抜き取るようにしている。 [0007] In this drilling system, the drill until the forecast depth progresses, pulling the drill pipe 1 slightly, by inserting the anchor wire drilling pipe 1, while injecting inside drilled tube 1 cement, drilling pipe 1 so that withdrawn from the drill hole. なお、池底U. It should be noted, Ikezoko U. Lは造成の進行と共に更に深く掘られる。 L is dug more deeply with the progress of the reclamation.

【0006】 [0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従来の軟弱地盤を掘削する掘削システムでは、特に出水層を有する地域の掘削作業においては、過大な地下水圧が掘削穴の坑壁10にかかっており、掘削管1と坑壁10 [SUMMARY OF THE INVENTION However, in the drilling system to drill the conventional soft ground, in the excavation work of the region, especially having the water layer, excessive groundwater pressure are afflicted with Anakabe 10 of wellbore , drilling pipe 1 and Anakabe 10
との間にできる掘削穴の隙間11から泥水を含む掘屑をいわゆる外返しで坑口12に向かって搬出するので、泥水の流動による坑壁10の崩壊が起こり易く、これが原因で地盤沈下、地上への噴水、坑口12への噴水を誘発することがあり、掘削作業が総じて困難で、掘削作業の効率アップが望まれている。 Since unloaded towards the wellhead 12 in a so-called outside turn the cuttings containing mud from the wellbore of the gap 11 formed between the, it tends to occur collapse Anakabe 10 due to the flow of mud, which subsidence due ground fountain to, may induce fountain to the wellhead 12, the excavation work is generally difficult, increased efficiency is desired drilling operations.

【0007】本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その第1の目的は内外ビットの同時駆動で掘削作業の効率化を促進することのできる二重管式ドリリングビットを提供することにある。 [0007] The present invention has been made in view of the above circumstances, the first object provides dual pipe drilling bit capable of promoting the efficiency of drilling operations at the same time driving the inner and outer bit It is to.

【0008】その第2の目的は、掘削によって発生する泥水を含む掘屑を管内を通して外部に搬出することのできる二重管式ドリリングビットを提供することにある。 [0008] The second object is to provide a double-pipe drilling bits that can be carried to the outside of cuttings containing mud generated by drilling through the tube.

【0009】その第3の目的は、掘削管の継ぎ足し作業時、掘削終了時に、掘削管内に泥水を含む掘屑、地下水が逆流するのを防止することのできる二重管式ドリリングビットを提供することにある。 [0009] The third object of the time replenishment excavation pipe, at end of excavation, cuttings containing mud drilling tube, groundwater provides a double-pipe drilling bits that can prevent backflow of It lies in the fact.

【0010】 [0010]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載の二重管式ドリリングビットは、上記各目的を達成するため、掘削管の掘削先端部に設けられる筒状のリングビット体と、クラッチ結合部を有して前記リングビット体内に設けられるクローネンビット体と、掘削用の圧水を供給する通水路を有すると共に前記クラッチ結合部に対応しこれと結合するクラッチ結合部を有しかつ前記掘削管内に挿通されてクラッチロックにより前記クローネンビット体に動力伝達するインナーロッド体とを備え、前記クローネンビット体は前記通水路に連通される連通路を有し、該クローネンビット体の掘削先端部には前記圧水を掘削穴に向かって吐出する吐出口が形成され、前記リングビット体と前記クローネンビット体との並進運動により掘削するこ Double-pipe drilling bit according to claim 1 of the present invention, in order to solve the problems] In order to achieve the above object, a cylindrical ring bit body provided at the drilling tip of the drill pipe , organic and Kronenburg bit body provided on the ring bit body having a clutch coupling unit, a clutch coupling portion for coupling thereto corresponding to the clutch coupling portion and having a supply water passage of pressure water for drilling is inserted into vital the drilling pipe and an inner rod member which transmits power to the Kronenburg bit body by the clutch lock, the Kronenburg bit body has a communication passage communicated with said water passage, said Kronen the drilling tip of the bit body discharge port for discharging toward the pressure water drilling holes are formed, child excavated by translation of the Kronenburg bit body and the ring bit body を特徴とする。 The features.

【0011】好ましくは、前記クローネンビット体は前記リングビット体にシャーピンを介して結合され、前記リングビット体に対する前記インナーロッドの管軸方向への相対移動により前記シャーピンが切断され、前記クローネンビット体が掘削穴底に埋設放置される。 [0011] Preferably, the Kronenburg bit body wherein the ring bit body are coupled via a shear pin, the shear pins by relative movement in the tube axis direction of the inner rod with respect to the ring bit body is cut, the Kronen bit body is left embedded in the wellbore bottom.

【0012】更に、好ましくは、前記クローネンビット体は、掘削先端部に刃部を有して掘削時に管軸方向に可動される可動ビット体と前記シャーピンを介して前記リングビット体に結合された遮水用筒体とから構成され、 Furthermore, preferably, the Kronenburg bit body, coupled to said ring bit body through the shear pin and movable bit body which is movable in the axial direction of the tube during drilling with a blade portion at the drilling tip is composed from a water shield accommodating cylinder,
該可動ビット体には前記連通路と前記吐出口とが形成され、該遮水用筒体と前記可動ビット体との間の隙間が掘削時に泥水を含む掘屑の搬出路となっている。 The 該可Do bit body and the communication passage and said discharge port is formed, the gap between the the shielding water accommodating cylinder movable bit body is in the output path of cuttings containing mud during drilling.

【0013】更に、シャーピンの切断後、前記リングビット体のシャーピン設置箇所に形成されている穴を介して前記リングビット体に泥水を含む掘屑が逆流するのを防止するため、前記クローネンビット体にはOーリングシールが設けられている。 Furthermore, after cutting the shear pin, for cuttings containing mud to the ring bit body through a hole formed in the shear pins installed position of the ring bit body to prevent the backflow, the Kronenburg bit O over-ring seal is provided on the body.

【0014】より好ましくは、前記シャーピン切断前における非掘削時に泥水を含む掘屑、地下水が前記搬出路に逆流するのを防止するため、前記可動ビット体には前記掘削先端部の後端側に前記遮水用筒体の先端をシールするシール部が設けられ、前記可動ビット体には前記連通路に掘削用の圧水により開成される弁部が設けられている。 [0014] More preferably, cuttings containing mud during non excavation before the shear pin cutting, because the ground water is prevented from flowing back into the output path, wherein the movable bit body to the rear end side of the excavation tip sealing portion is provided to seal the distal end of the water shield accommodating cylinder, the valve portion on the movable bit body which is opened by pressure water for drilling the communication passage is provided.

【0015】 [0015]

【作用】本発明に係わる二重管式ドリリングビットによれば、筒状のリングビット体とクローネンビット体との並進運動により掘削が行われる。 According to the double-pipe drilling bit according to the present invention, excavation is performed by translation of a cylindrical ring bit body and Kronenburg bit body. その掘削時には、インナーロッド体の通水路とクローネンビット体の連通路とを経由して掘削用の圧水の供給が行われ、圧水がクローネンビット体の掘削先端部の吐出口から掘削穴からの泥水を吸引するように逆噴射される。 During the excavation, the supply of pressure water for drilling through the communication passage of the water passage and Kronenburg bit body of the inner rod member is carried out, pressure water drilling from the discharge opening of the drilling tip of Kronenburg bit body is reverse injection to aspirate the mud from the hole. 掘削時に発生した泥水を含む掘屑はリングビット体とクローネンビット体との間の隙間から外部に搬出される。 Cuttings containing generated during drilling fluid is carried to the outside from the gap between the ring bit body and Kronenburg bit body. 掘削管の継ぎ足し作業時等には、このリングビット体とクローネンビット体との間の隙間は閉成され、掘削管内に掘削時に発生した泥水を含む掘屑が侵入することが防止される。 The replenishment work or the like of the drilling tube, the gap between the ring bit body and Kronenburg bit body is closed, thereby preventing the cuttings containing muds generated during drilling drilling tube from entering. また、クローネンビット体にはその連通路に弁部が設けられ、この弁部が圧水の供給停止と共に閉成されるので、連通路を介して掘削時に発生した泥水を含む掘屑が侵入することも防止される。 Further, the Kronenburg bit body valve unit is provided in the communication passage, since the valve portion is closed with pressure water supply stop, the cuttings intrusion containing muds generated during drilling through the communication passage It is also prevented that. クロネーンビット体は掘削終了後、リングビット体から分離され、掘削穴底に放置される。 Kuronenbitto body after completion of the drilling, is separated from the ring bit body, it is left in wellbore bottom.

【0016】 [0016]

【実施例】図1は本発明に係わる二重管式ドリリングビットの掘削先端側の断面図を示し、図2は本発明に係わる二重管式ドリリングビットの掘削後端側の断面図を示している。 DETAILED DESCRIPTION FIG. 1 shows a cross-sectional view of the drilling tip side of the double-pipe drilling bit according to the present invention, Figure 2 shows a cross-sectional view of the drilling end side of the double-pipe drilling bit according to the present invention ing.

【0017】その図1において、20は第1掘削管である。 [0017] In Part 1, 20 is a first drilling pipe. 第1掘削管20の掘削先端側にはその内周にネジ部20aが形成され、その掘削後端側にはその外周にネジ部20bが形成されている。 The drilling tip side of the first drill pipe 20 screw portion 20a is formed on the inner periphery thereof, threaded portion 20b is formed on at its drilling end side outer periphery thereof. その第1掘削管20には掘削穴が延びるに従って逐次第2掘削管21、第3掘削管、…が継ぎ足されるものであり、図2にはその第2掘削管21が二点鎖線で示されている。 Sequential second drill pipe 21 in accordance with the wellbore extending in the first excavation pipe 20, the third drilling pipe, which ... is spliced, the second drill pipe 21 that is indicated by the two-dot chain line in FIG. 2 ing. この第2掘削管2 This second drill pipe 2
1の先端側の内周にはネジ部20bと螺合されるネジ部21aが形成され、第2掘削管21の後端側の外周には図示を略すネジ部が形成されている。 The inner circumference of the first distal end side is formed a screw portion 21a to be screwed with the screw portion 20b is screw portion abbreviated shown is formed on the outer periphery of the rear end of the second drill pipe 21. 第1掘削管20の掘削先端側には筒状のリングビット体22が設けられている。 The drilling tip side of the first excavation pipe 20 is provided a cylindrical ring bit body 22. このリングビット体22の掘削先端には、10個の取り付け凹所が等角度毎に形成され、図3に示すようにこの取り付け凹所には、硬質の掘削刃23が固定されている。 The drilling tip of the ring bit body 22, ten mounting recess is formed for each equal angular, this mounting recess as shown in FIG. 3, hard digging edge 23 is fixed. このリングビット体22の後端側にはネジ部2 Threaded portion 2 on the rear end side of the ring bit 22
2aがその外周に形成され、このネジ部22aは図1に示すように第1掘削管20のネジ部20aに螺合されている。 2a is formed on the outer periphery, the screw portion 22a is screwed to the screw portion 20a of the first excavation pipe 20 as shown in FIG. そのリングビット体22の軸方向中間部周壁にはシャーピン24を挿通するための楕円形の挿通孔が形成されている。 Insertion holes of elliptical for inserting the shear pins 24 are formed in the axially intermediate peripheral wall of the ring bit 22. そのシャーピン24は2個一対であり、互いに対向して配置されている。 Its shear pins 24 is two pair, are arranged opposite to each other. このシャーピン24の役割については後述する。 The role of the shear pins 24 will be described later.

【0018】そのリングビット体22内にはクローネンビット体25が設けられている。 [0018] Kronenburg bit body 25 is provided on the ring bit body 22. このクローネンビット体25は、ここでは、可動ビット体26と遮水用筒体2 This Kronenburg bit body 25, here the movable bit body 26 and the water-impervious accommodating cylinder 2
7とから構成されている。 And a 7. 可動ビット体26は掘削先端部に掘削刃部材28がネジ29により固定されている。 Movable bit body 26 has a digging edge member 28 to the drilling tip is fixed by screws 29.
掘削刃部材28は図4に二点鎖線で示すように120度毎に掘削刃30が固定されている。 Digging edge member 28 digging edge 30 is fixed every 120 degrees as shown in FIG. 4 by a two-dot chain line. その掘削刃部材28 Its digging edge member 28
にはその周回り方向掘削刃間に120度毎に吐出孔31 Discharge every 120 degrees in the direction between digging edge Ri its orbiting the hole 31
が形成されている。 There has been formed. また、その掘削刃部材28の後端部にはテーパー面28aが形成され、このテーパー面28 Further, the tapered surface 28a is formed at the rear end portion of the digging edge member 28, the tapered surface 28
aにはOリングシール32が設けられている。 O-ring seal 32 is provided to a. このテーパー面28aとOリングシール32との役割も後述する。 The role of this tapered surface 28a and the O-ring seal 32 will also be described later.

【0019】可動ビット体26は軸方向に延びる連通路26aを有する。 The movable bit body 26 has a communication passage 26a extending in the axial direction. この連通路26aの掘削先端側には吐出口31に通じる通路26bが各吐出口31に対応して設けられている。 Passage 26b communicating with the discharge port 31 is provided for each ejection port 31 is the drilling tip side of the communication passage 26a. 可動ビット体26の後端側で連通路2 Communicating at the rear end side of the movable bit body 26 passage 2
6aの内壁にはバネ受け部26cが設けられると共に弁部の一部を構成する環状の弁座部材33が設けられている。 The inner wall of 6a annular valve seat member 33 constituting a part of the valve unit together with the spring receiving portion 26c is provided is provided. この弁座部材33は圧縮スプリング34を連通路2 The valve seat member 33 is a compression spring 34 communicating passage 2
6aに挿入し、ボール弁35を連通路26aに挿入した後、可動ビット体26の後端側の連通路内周壁に溶接等の手段により固定される。 Inserted into 6a, after insertion of the ball valve 35 to the communicating path 26a, it is fixed by means of welding or the like communicating passage inner peripheral wall of the rear end of the movable bit body 26. 圧縮スプリング34は連通路26aを閉成する方向にそのボール弁35を付勢する。 Compression spring 34 biases the ball valve 35 in a direction to close the communication passage 26a.
この可動ビット体26の後端には後述するインナーロッド体とクラッチ結合するクラッチ結合部としての係合凹所26dが図5に示すように90度毎に形成されている。 Engagement recess 26d of the clutch coupling portion for the inner rod member and the clutch coupling to be described later are formed at every 90 degrees as shown in FIG. 5 is a rear end of the movable bit body 26.

【0020】この発明に係わるドリリングビットは、リングビット体22と遮水用筒体27とからなる二重管構造となっている。 The drilling bit according to the present invention has a double pipe structure comprising a ring bit 22 and the water-impervious accommodating cylinder 27.. 遮水用筒体27内にはバルブカラー部材36が設けられている。 Valve collar member 36 is provided on the water barrier for tubular body 27. このバルブカラー部材36は外筒36aと内筒36bと連結壁36cとからなり、外筒36aは遮水用筒体27の掘削先端側段差部に溶接固定されている。 The valve collar member 36 is made of an outer cylinder 36a and the inner cylinder 36b and the connecting wall 36c, the outer tube 36a is welded and fixed to the drilling tip side step portion of the water-impervious accommodating cylinder 27. 内筒36bは可動ビット体26のガイドとしての役割を果たす。 The inner cylinder 36b serves as a guide for the movable bit body 26. 遮水用筒体27の掘削先端側にはテーパ部37が形成され、このテーパ部37にはシャーピン24が挿通される楕円形の挿通孔24aが6に示すように一対形成され、このシャーピン24を介して遮水用筒体27とリングビット体22とが連結されている。 The drilling tip side of the water barrier accommodating cylinder 27 tapered portion 37 is formed, this is the tapered portion 37 is a pair formed as shown in the insertion hole 24a is 6 elliptical shear pin 24 is inserted, the shear pins 24 water accommodating cylinder 27 shielding through the ring bit 22 is connected. 遮水用筒体27の外周壁にはこのシャーピン24を挟んで軸方向両側にOリングシール38、39が設けられている。 The outer peripheral wall of the water shield accommodating cylinder 27 O-ring seals 38 and 39 on axially opposite sides are provided across this shear pin 24. そのテーパ部37には掘削刃部材28の後端部に臨む側にテーパ面37aが形成され、テーパ面37 Its The tapered portion 37 tapered surface 37a is formed on the side facing the rear end portion of the digging edge member 28, the tapered surface 37
aの傾斜角度はテーパー面28aの傾斜角度と略同一である。 The inclination angle of a is substantially the same as the inclination angle of the tapered surface 28a.

【0021】可動ビット体26は遮水用筒体27に対して軸方向に可動であり、その可動ビット体26の外周にはバネ受け用の環状段差部26eが形成され、バルブカラー部材36の内筒36aの後端と環状段差部26eとの間には圧縮スプリング40が介装されている。 The movable bit body 26 is movable axially with respect to the water-impervious accommodating cylinder 27, its the outer periphery of the movable bit body 26 annular stepped portion 26e for receiving the spring is formed, the valve collar member 36 compression spring 40 is interposed between the rear end and the annular step portion 26e of the inner cylinder 36a. この圧縮スプリング40は可動ビット体26を坑口方向に付勢する役割を果たし、掘削刃部材28のテーパー面28a The compression spring 40 serves to urge the movable bit body 26 in the wellhead direction, the tapered surface 28a of the digging edge member 28
と遮水用筒体27のテーパ面37aとの衝合によりその可動ビット体26の坑口方向への移動が停止されている。 The movement of the wellhead direction of the movable bit body 26 is stopped by abutment of the tapered surface 37a of the water shield accommodating cylinder 27 and. 可動ビット体26と遮水用筒体27との間には隙間41があり、この隙間41の掘削方向先端側は、掘削開始前には、図1の上半分に示すように閉成され、掘削時には図1の下半分に示すように開成される。 There is a gap 41 between the movable bit body 26 and the water-impervious accommodating cylinder 27, the drilling direction distal end side of the gap 41, before starting the drilling, is closed as shown in the upper half of FIG. 1, the excavation is opened as shown in the bottom half of FIG. この隙間4 This gap 4
1の役割については本発明の作用と共に説明することとする。 About 1 role to be described in conjunction with the operation of the present invention.

【0022】遮水用筒体27の後端側には可動ビット体26の後端をガイドするガイド筒42が設けられている。 [0022] The rear end of the water shield accommodating cylinder 27 the guide tube 42 for guiding the rear end of the movable bit body 26 is provided. このガイド筒42は図7に示すブラケット43を溶接することにより遮水用筒体27の後端に固定される。 The guide tube 42 is fixed to the rear end of the water shield accommodating cylinder 27 by welding the bracket 43 shown in FIG.
その遮水用筒体27の外周壁には、軸方向中間部分でかつリングビット体22の後端部分に対応する位置と遮水用筒体27の後端部とにOリングシール44、44´が設けられている。 The outer peripheral wall of the impermeable accommodating cylinder 27, O-ring seals 44, 44 and the rear end portion of the position and the water shield accommodating cylinder 27 corresponding to the rear end portion of the axially intermediate portion a and the ring bit 22 'it is provided. このOリングシール44、44´の役割についても本発明の作用と共に説明することとする。 The role of the O-ring seals 44 and 44 'also to be described in conjunction with the operation of the present invention.

【0023】第1掘削管20、第2掘削管21、…内にはインナーロッド組立体45が挿通される。 The first excavation pipe 20, the second drill pipe 21, the ... the inner rod assembly 45 is inserted. このインナーロッド組立体45は、図2に示すように、第1インナーロッド46、第2インナーロッド47、第3インナーロッド、…から構成される。 The inner rod assembly 45, as shown in FIG. 2, the first inner rod 46, the second inner rod 47, third inner rod, and a .... 第1インナーロッド46の先端部には可動ビット体26の係合凹所26dとクラッチ結合する係合突起46aが図1、図8、図9に示すように形成されている。 Engagement projections 46a in FIG. 1 the tip portion of the clutch coupling and engagement recess 26d of the movable bit body 26 of the first inner rod 46, FIG. 8, are formed as shown in FIG. 第1インナーロッド46には掘削用の圧水を供給する通水路として軸方向に延びる貫通孔46bが形成されている。 Through hole 46b extending in the axial direction is formed as a supply water passage of pressure water for drilling the first inner rod 46. 第1インナーロッド46の後端には、その外周にネジ部46cが形成されている。 The rear end of the first inner rod 46, the threaded portion 46c is formed on the outer periphery thereof. そのネジ部46cには図2に示す第2インナーロッド47 Second inner rod 47 shown in FIG. 2 in the threaded portion 46c
の先端側内周に形成されたネジ部47aが螺合される。 Threaded portion 47a formed in the front end side periphery of is screwed.
また、第1インナーロッド46の外周にはその軸方向中間部に環状段差部46dが形成され、この環状段差部4 Further, the outer periphery of the first inner rod 46 annular step portion 46d is formed on the axially intermediate portion, the annular step portion 4
6dは後述するシャーピン切断の際に遮水用筒体27のガイド筒42に当接される。 6d is in contact with the guide tube 42 of the water shield accommodating cylinder 27 at the time of the shear pin cutting, which will be described later.

【0024】第2インナーロッド47の後端にはその外周にネジ部47bが形成され、このネジ部47bには掘削穴が延びるに従って逐次第3インナーロッド、…が継ぎ足されるものである。 [0024] The rear end of the second inner rod 47 threaded portion 47b is formed on the outer circumference, successive third inner rod according drilled hole into the screw portion 47b extending, in which ... is spliced. その第2インナーロッド47、 The second inner rod 47,
第3インナーロッド、…には通水路としての貫通孔が形成され、図2において、符号47cはその貫通孔を示している。 Third inner rod, ... through hole as a water passage is formed, in FIG. 2, reference numeral 47c denotes the through hole. 第1インナーロッド46の貫通孔46bの周壁には、図9に示すようにバネ受け用の環状段差部46d The peripheral wall of the through hole 46b of the first inner rod 46, an annular step portion 46d for receiving the spring as shown in FIG. 9
が形成されている。 There has been formed. その環状段差部46dよりも後端側の貫通孔46bの周壁には、環状の弁座部材48が設けられている。 The peripheral wall of the through-hole 46b of the rear side of the annular step portion 46d, the annular valve seat member 48 is provided. この弁座部材48は圧縮スプリング49を連通路46bに挿入し、ボール弁50を連通路46bに挿入した後、第1インナーロッド46の後端側の貫通孔周壁に溶接等の手段により固定される。 The valve seat member 48 by inserting a compression spring 49 in the communication passage 46b, after insertion of the ball valve 50 in the communication passage 46b, is fixed by means of welding or the like into the through hole peripheral wall of the rear end side of the first inner rod 46 that. 圧縮スプリング49は貫通孔46bを閉成する方向にそのボール弁50 Compression spring 49 is the ball valve in a direction to close the through hole 46b 50
を付勢する。 The biases. 第1インナーロッド46と第2インナーロッド47との境界部にはガイド部材51が設けられている。 A first inner rod 46 in the boundary portion between the second inner rod 47 the guide member 51 is provided. このガイド部材51は図9に示すようにその基部が第1インナーロッド46、第2インナーロッド47に溶接されている。 The guide member 51 has its base as shown in FIG. 9 is welded first inner rod 46, the second inner rod 47. そのガイド部材51は図10に示すように第1インナーロッド46の周回り方向に90度毎に設けられ、ガイド部材51の先端は掘削管(ここでは第2 As the guide member 51 is provided for each 90 degrees in the circumferential direction of the first inner rod 46 as shown in FIG. 10, the distal end of the guide member 51 is drilling pipe (second here
掘削管21)の内壁に摺接されている。 It is in sliding contact with the inner wall of the drill pipe 21). 掘削管とインナーロッド体45との間は図9、図10に示すように、隙間52が形成され、この隙間52は図9、図11、図1 Between the drill tube and the inner rod member 45, as shown in FIG. 9, FIG. 10, the gap 52 is formed, this gap 52 is 9, 11, 1
2に示す隙間41に通じている。 It leads to the gap 41 shown in 2.

【0025】リングビット体22の掘削先端側開口53 [0025] Drilling tip side opening of the ring bit 22 53
(図9、図13参照)は掘削時に隙間41に連通されるものであるが、掘削前には図9に示すようにクローネンビット体25とインナーロッド体45とのクラッチロックが解除されており、掘削先端側開口53と隙間41とは掘削刃部材28のテーパー面28aと遮水用筒体27 (See FIGS. 9 and 13) is, in communication with the gap 41 at the time of drilling, before drilling is clutch unlocks the Kronenburg bit body 25 and the inner rod member 45 as shown in FIG. 9 cage, drilling tip side opening 53 and the tapered surface of the digging edge member 28 and the gap 41 28a and the water-impervious accommodating cylinder 27
のテーパ面37aとOリングシール32とにより遮断されている。 It is blocked by the tapered surface 37a and the O-ring seal 32.

【0026】掘削時には、図14に示すように、インナーロッド体45が掘削方向に進出されて、クローネンビット体25とクラッチ結合され、クローネンビット体2 [0026] At the time of excavation, as shown in FIG. 14, the inner rod member 45 is advanced to the drilling direction, the clutch coupling and Kronenburg bit body 25, Kronenburg bit body 2
5が圧縮スプリング40の付勢力に抗して掘削穴底に向かって進出される。 5 is advanced towards the wellbore bottom against the urging force of the compression spring 40. そして、図示を略す送水ポンプにより圧水をインナーロッド体45の通水路に供給すると、 When supplying pressure water by a water pump to a not-shown in the water passage of the inner rod member 45,
ボール弁50が開成されると共に、クロネーンビット体25のボール弁35が開成される。 With ball valve 50 is opened, the ball valve 35 of the Kuronenbitto body 25 is opened. その圧水は吐出口3 The pressure water discharge port 3
1を介して掘削穴に噴射される。 It is injected into the wellbore via one. 同時に、図示を略すスイベルにより掘削管が回転される共に、インナーロッド体45を介してクローネンビット体25に動力が伝達され、クローネンビット体25が回転駆動させる。 At the same time, both drilling pipe is rotated by a swivel abbreviated shown, power is transmitted to Kronenburg bit body 25 through the inner rod member 45, Kronenburg bit body 25 is driven to rotate. これにより、リングビット体22とクローネンビット体25とが別々に並進運動して掘削すると共に、圧水噴射により掘屑の外部への搬出が行われる。 Thus, with the ring bit 22 and the Kronenburg bit body 25 is drilled in translation separately, transported to the outside of the cuttings is effected by pressure water jetting. その掘削により発生した泥水を含んだ掘屑は開口53、隙間41、52を経由して坑口から排出され、遮水用筒体27と可動ビット体26との間の隙間41は掘削時に泥水を含む掘屑の搬出路となる。 Cuttings containing mud generated by the drilling opening 53, through the gaps 41, 52 is discharged from the wellhead, the gap 41 between the water shield accommodating cylinder 27 and the movable bit body 26 to mud during drilling the feed-out path of cuttings, including. このように、泥水を含む掘屑は掘削管の内部を通って坑口から外部に搬出されるので、泥水の流動による坑壁の崩壊、これに起因する地盤沈下、地上への噴水、坑口への噴水の誘発を回避できる。 Thus, since the cuttings containing mud is carried to the outside from the wellhead through the interior of the drill pipe, the collapse of the anti wall due to the flow of mud, land subsidence due to, fountain to the ground, to the wellhead It is possible to avoid the fountain of induction. 掘削管の継ぎ足し作業時には、送水ポンプによる送水が停止されると共に、インナーロッド体45が掘削管に対して坑口方向へ可動されて、クローネンビット体25とインナーロッド体45とのクラッチロックが解除される。 During replenishing excavation pipe, with water by the water pump is stopped, and the inner rod member 45 is movable to the wellhead direction to the drilling pipe, the clutch lock is released and Kronenburg bit body 25 and the inner rod member 45 It is. すると、圧縮スプリング40の付勢力により可動ビット体26が後退されて、掘削刃部材28のテーパー面28aが遮水用筒体27のテーパ面37aに衝合し、掘削先端隙間41がOリングシール32により封止されるので、掘削管、インナーロッド体の継ぎ足し時に泥水を含んだ掘屑、地下水が隙間41に逆流し、坑口から噴出することが阻止される。 Then, by the urging force of the compression spring 40 is retracted movable bit body 26, the tapered surface 28a of the digging edge member 28 abuts the tapered surface 37a of the water shield accommodating cylinder 27, the drilling tip clearance 41 is O-ring seal 32 so sealed by drilling tube, including mud cuttings, ground water will flow back into the gap 41 during replenishing of the inner rod member, it is prevented to be ejected from the wellhead. また、ボール弁35が圧縮スプリング34の付勢力により閉弁方向に可動され、連通路26aと貫通孔4 Furthermore, the ball valve 35 is movable in the closing direction by the urging force of the compression spring 34, the through-holes 4 and the communicating passage 26a
6bとの連通が遮断される。 Communication between 6b is blocked. 同様に、ボール弁50が閉弁方向に可動され、貫通孔46bと貫通孔47cとも遮断される。 Similarly, the ball valve 50 is movable in the closing direction, is blocked with a through hole 46b through hole 47c. 従って、吐出口31、連通路26a、インナーロッド体45の通水路を経由して泥水を含んだ掘屑、 Therefore, the discharge port 31, the communication passage 26a, including the mud through the water passage of the inner rod member 45 cuttings,
地下水が逆流することも防止される。 And it is possible to prevent occurrence of underground water from flowing backward.

【0027】予定深度まで掘削が進行すると、送水ポンプによる送水が停止される。 [0027] drilled to a planned depth progresses, water supply by the water supply pump is stopped. この送水停止により、上記と同様に、ボール弁35、50により連通路26a、貫通孔46bが閉成される。 This water stop, in the same manner as described above, the communication passage 26a by the ball valve 35, 50, the through-hole 46b is closed. そして、インナーロッド体4 Then, the inner rod member 4
5を掘削管に対して相対的に掘削穴底方向に可動させると、図15に示すように、可動ビット体26の先端が開口53から突出する。 5 when the movably relatively wellbore bottom direction relative to the drilling tube, as shown in FIG. 15, the distal end of the movable bit body 26 protrudes from the opening 53. その際、圧縮スプリング40が掘削時よりも更に圧縮される。 At that time, the compression spring 40 is further compressed than during excavation. この図15はシャーピン2 FIG. 15 is a shear pin 2
4の切断直前の状態を示し、第1インナーロッド46の環状段差部46dは遮水用筒体27のガイド筒42に当接するかしないかの位置にある。 Shows a state immediately before cutting in the 4, the annular step portion 46d of the first inner rod 46 is in one of the positions not to abut against the guide tube 42 of the water shield accommodating cylinder 27. 更に、インナーロッド体45を掘削管に対して相対的に掘削穴底方向に可動させると、図16に示すように、シャーピン24が切断されて、遮水用筒体27とリングビット体22との連結が絶たれ、遮水用筒体27は可動ビット体26と共にリングビット体22の開口53から掘削穴底に向かって突出する。 Further, when the movably relatively wellbore bottom direction relative to the drilling tube inner rod member 45, as shown in FIG. 16, the shear pin 24 is disconnected, the water shield accommodating cylinder 27 and the ring bit 22 It cuts off connection of, water shield accommodating cylinder 27 to protrude toward the wellbore bottom through the opening 53 of the ring bit body 22 with the movable bit body 26. すなわち、クローネンビット体25とリングビット体22とのシャーピン24による結合が絶たれる。 Namely, binding by shear pins 24 with Kronenburg bit body 25 and the ring bit 22 is interrupted. 遮水用筒体27のOリングシール44´はリングビット体22のシャーピン設置箇所の穴を介して泥水を含んだ掘屑、地下水がリングビット体22内に逆流するのを阻止する役割を果たし、シャーピン切断後においてはリングビット体22のシャーピン切断箇所の後部側に位置する。 O-ring seal 44 'of the water shield accommodating cylinder 27 plays a role of cuttings containing mud through the bore of the shear pins installed position of the ring bit body 22, groundwater prevents the flowing back into the ring bit 22 , after the shear pin cut positioned on the rear side of the shear pins cut portion of the ring bit 22. なお、Oリングシール44は補助的に設けられている。 Incidentally, O-ring seal 44 is provided in an auxiliary manner.

【0028】インナーロッド体45を掘削管から抜き取ると、可動ビット体26は圧縮スプリング40の付勢力により後退され、遮水用筒体27のテーパ面37aと掘削刃部材28のテーパ面28aと衝合し、Oリングシール32により隙間41が閉じられる。 [0028] When extracting the inner rod member 45 from the drilling pipe, the movable bit body 26 is retracted by the urging force of the compression spring 40, the tapered surface 28a and the opposition between the tapered surface 37a of the water shield accommodating cylinder 27 digging edge member 28 combined, a gap 41 is closed by the O-ring seal 32. 図15から図17 FIGS. 15 17
までに示す一連の作業は短時間のうちに行われる。 A series of operations shown in up takes place in a short time. 従って、シャーピン切断作業の際に、隙間41を介して泥水を含んだ掘屑、地下水がリングビット体22内に逆流するのが防止される。 Therefore, when the shear pin cutting operation, including the mud through the gap 41 cuttings, ground water is prevented from flowing back into the ring bit 22. なお、連通路26aはシャーピン切断前にボール弁35により閉じられるので、泥水を含んだ掘屑、地下水が吐出口31、連通路26aを介して掘削管内に流入することも阻止される。 Since the communication passage 26a is closed by the ball valve 35 before the shear pin cutting, cuttings containing mud, groundwater discharge port 31, is also prevented to flow into the drilling tube through the communicating path 26a.

【0029】図17に示す状態において、掘削管内にセメントミルクが注入され、クローネンビット体25はセメントと一体化されて掘削穴底に放置される。 [0029] In the state shown in FIG. 17, the cement milk is injected into the drilling tube, Kronenburg bit body 25 is left in wellbore bottom is integral with the cement. 一方、リングビット体22は掘削穴底に向けてセメントを注入しながら掘削管と共に掘削穴から除去される。 On the other hand, the ring bit 22 is removed from the wellbore with the drilling pipe while injecting the cement towards the wellbore bottom.

【0030】 [0030]

【発明の効果】本発明に係わる二重管式ドリリングビットは、以上説明したように、リングビット体とクローネンビット体とが別々に回転駆動されるので、掘削作業の効率化を促進することができるという効果を奏する。 Double-pipe drilling bit according to the present invention, as described above, since the ring bit body and Kronenburg bit body is rotated separately, to promote the efficiency of drilling operations there is an effect that it is. また、掘削によって発生する泥水を含む掘屑を管内を通して外部に搬出することができ、掘削管の継ぎ足し作業時、掘削終了時に、掘削管内に泥水を含む掘屑、地下水が逆流するのを防止することができるという効果を奏する。 Further, it is possible to discharge to the outside the cuttings containing mud generated by drilling through the tube, when replenishing excavation pipe, at end of excavation, cuttings of the drilling tube containing mud, groundwater to prevent backflow of there is an effect that it is possible.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】 本発明に係わる二重管式ドリリングビットの掘削先端側の断面図を示す。 1 shows a cross-sectional view of the drilling tip side of the double-pipe drilling bit according to the present invention.

【図2】 本発明に係わる二重管式ドリリングビットの掘削後端側の断面図を示す。 2 shows a cross-sectional view of the drilling end side of the double-pipe drilling bit according to the present invention.

【図3】 本発明に係わるリングビット体の掘削先端の形状を示す平面図である。 3 is a plan view showing the shape of the drilling tip of the ring bit body according to the present invention.

【図4】 本発明に係わるクローネンビット体の掘削先端の形状を示す平面図である。 Is a plan view showing the shape of a drilling tip of Kronenburg bit body according to the present invention; FIG.

【図5】 本発明に係わるクローネンビット体の掘削先端の形状を示す平面図である。 5 is a plan view showing the shape of a drilling tip of Kronenburg bit body according to the present invention.

【図6】 本発明に係わる遮水用筒の掘削側先端の形状を示す平面図である。 6 is a plan view showing the shape of the excavation side tip of impermeable cylinder for according to the present invention.

【図7】 本発明に係わる遮水用筒の後端の形状を示す平面図である。 7 is a plan view showing the shape of the rear end of the water shielding cylinder for according to the present invention.

【図8】 本発明に係わるインナーロッド体の先端の形状を示す平面図である。 8 is a plan view showing the shape of the tip of the inner rod member according to the present invention.

【図9】 本発明に係わる二重管式ドリリングビットの掘削前の状態を示す縦断面図で、一部簡略化されている。 [9] a longitudinal sectional view showing a state before the excavation of the double-pipe drilling bit according to the present invention, are partially simplified.

【図10】 図9のA−A線に沿う断面図である。 10 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

【図11】 図9のB−B線に沿う断面図である。 11 is a sectional view taken along line B-B in FIG.

【図12】 図9のC−C線に沿う断面図である。 12 is a sectional view taken along the line C-C in FIG.

【図13】 図9の二重管式ドリリングビットを掘削先端側から目視した平面図である。 13 is a plan view of visual from drilling tip side dual pipe drilling bit of Figure 9.

【図14】 本発明に係わる二重管式ドリリングビットの掘削時の状態を示す縦断面図で、一部簡略化されている。 [14] a longitudinal sectional view showing a state during excavation of the double-pipe drilling bit according to the present invention, are partially simplified.

【図15】 本発明に係わる二重管式ドリリングビットのシャーピン切断直前の状態を示す縦断面図で、一部簡略化されている。 In longitudinal sectional view of a shear pin disconnected prior state of the double-pipe drilling bit according to Figure 15 the present invention, it is partially simplified.

【図16】 本発明に係わる二重管式ドリリングビットのシャーピン切断後の状態を示す縦断面図で、一部簡略化されている。 In longitudinal sectional view showing a state after the shear pins cleavage of double-pipe drilling bit according to Figure 16 the present invention, it is partially simplified.

【図17】 本発明に係わる二重管式ドリリングビットのセメントミルク注入時の状態を示す縦断面図で、一部簡略化されている。 [Figure 17] a longitudinal sectional view showing a state when cement milk injection of double-pipe drilling bit according to the present invention, are partially simplified.

【図18】 従来の掘削システムの一例を示す説明図である。 18 is an explanatory diagram showing an example of a conventional drilling system.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

20…第1掘削管 21…第2掘削管 22…リングビット体 24…シャーピン 25…クローネンビット体 26…可動ビット体 26a…連通路 27…遮水用筒体 31…吐出口 41…隙間 44´…Oリングシール 45…インナーロッド体 46b、47c…貫通孔(通水路) 20 ... first drill pipe 21 ... second drill pipe 22 ... ring bit 24 ... shear pins 25 ... Kronenburg bit body 26 ... movable bit body 26a ... communication passage 27 ... water-impervious cylinder 31 ... discharge port 41 ... gap 44 '... O-ring seal 45 ... inner rod member 46b, 47c ... through-hole (water passage)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 掘削管の掘削先端部に設けられる筒状のリングビット体と、クラッチ結合部を有して前記リングビット体内に設けられるクローネンビット体と、掘削用の圧水を供給する通水路を有すると共に前記クラッチ結合部に対応しこれと結合するクラッチ結合部を有しかつ前記掘削管内に挿通されてクラッチロックにより前記クローネンビット体に動力伝達するインナーロッド体とを備え、前記クローネンビット体は前記通水路に連通される連通路を有し、該クローネンビット体の掘削先端部には前記圧水を掘削穴に向かって逆噴射する吐出口が形成され、前記リングビット体と前記クローネンビット体との並進運動により掘削することを特徴とする二重管式ドリリングビット。 Supplied claim 1. A drilling tip provided are cylindrical ring bit body of the drill pipe, and Kronenburg bit body provided on the ring bit body having a clutch coupling unit, the pressure water for drilling and a inner rod member for power transmission to the Kronenburg bit body is inserted by the clutch lock to the corresponding and the drilling pipe has a clutch coupling portion for coupling thereto to said clutch coupling portion and having a water passage, wherein Kronenburg bit body has a communication passage communicated with said water passage, the drilling tip of the Kronenburg bit body discharge port for reverse thrust toward the pressure water drilling holes are formed, the ring bit double-pipe drilling bits, characterized by drilling the translation of the the body Kronenburg bit body.
  2. 【請求項2】 前記クローネンビット体が前記リングビット体にシャーピンを介して結合され、前記リングビット体に対する前記インナーロッドの管軸方向への相対移動により前記シャーピンが切断され、前記クローネンビット体が掘削穴底に埋設放置されることを特徴とする請求項1に記載の二重管式ドリリングビット。 Wherein said Kronenburg bit body is coupled via a shear pin to the ring bit body, said shear pins by relative movement in the tube axis direction of the inner rod with respect to the ring bit body is cut, the Kronenburg bit double-pipe drilling bit according to claim 1, characterized in that the body is left embedded in the wellbore bottom.
  3. 【請求項3】 前記クローネンビット体は、掘削先端部に掘削刃を有して掘削時に管軸方向に可動される可動ビット体と前記シャーピンを介して前記リングビット体に結合された遮水用筒体とから構成され、該可動ビット体には前記連通路と前記吐出口とが形成され、該遮水用筒体と前記可動ビット体との間の隙間が掘削時に泥水を含む堀屑の搬出路となっていることを特徴とする請求項2 Wherein the Kronenburg bit body, coupled to the ring bit body through the shear pin and movable bit body which is movable in the axial direction of the tube during drilling with a digging edge drilling tip seepage control is composed of a use cylinder, the 該可Do bit body is formed with the communication passage and the discharge port, gap between the the shielding water accommodating cylinder movable bit body contains a mud during drilling cuttings claim 2, characterized in that has a unloading path
    に記載の二重管式ドリリングビット。 Double-pipe drilling bit according to.
  4. 【請求項4】 前記シャーピンの切断後に前記リングビット体の前記シャーピン設置箇所に形成されている穴を介して前記リングビット体に泥水を含む掘屑が逆流するのを防止するため、前記クローネンビット体にはOーリングシールが設けられている請求項3に記載の二重管式ドリリングビット。 4. To prevent the cuttings containing mud to the ring bit body via said hole formed in said shear pins installation location of the ring bit body after cutting of the shear pin is backflow, the Kronen double-pipe drilling bit according to claim 3, O over-ring seal is provided in the bit body.
  5. 【請求項5】 前記シャーピン切断前における非掘削時に泥水を含む掘屑、地下水が前記搬出路に逆流するのを防止するため、前記可動ビット体には前記掘削先端部の後端側に前記遮水用筒体の先端をシールするシール部が設けられている請求項4に記載の二重管式ドリリングビット。 5. cuttings containing mud during non excavation before the shear pin cutting, because the ground water is prevented from flowing back into the output path, wherein the movable bit body the shield on the rear end side of the excavation tip double-pipe drilling bit according to claim 4, sealing portion for sealing the tip of the water accommodating cylinder is provided.
  6. 【請求項6】 前記可動ビット体には前記連通路に掘削用の圧水により開成される弁部が設けられている請求項5に記載の二重管式ドリリングビット。 6. dual pipe drilling bit according to claim 5 wherein the valve portion on the movable bit body which is opened by pressure water for drilling the communication passage is provided.
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