JPH08270356A - 地中ドリルに掘削手段を着脱自在に保持するインサート - Google Patents
地中ドリルに掘削手段を着脱自在に保持するインサートInfo
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- JPH08270356A JPH08270356A JP7164332A JP16433295A JPH08270356A JP H08270356 A JPH08270356 A JP H08270356A JP 7164332 A JP7164332 A JP 7164332A JP 16433295 A JP16433295 A JP 16433295A JP H08270356 A JPH08270356 A JP H08270356A
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- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing, or removing tools, packers or the like in the boreholes or wells
- E21B23/03—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing, or removing tools, packers or the like in the boreholes or wells for setting the tools into, or removing the tools from, laterally offset landing nipples or pockets
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- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/64—Drill bits characterised by the whole or part thereof being insertable into or removable from the borehole without withdrawing the drilling pipe
- E21B10/66—Drill bits characterised by the whole or part thereof being insertable into or removable from the borehole without withdrawing the drilling pipe the cutting element movable through the drilling pipe and laterally shiftable
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- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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- E21B10/02—Core bits
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- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B25/00—Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels, core extractors
- E21B25/02—Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels, core extractors the core receiver being insertable into, or removable from, the borehole without withdrawing the drilling pipe
Abstract
(57)【要約】
【目的】 地中ドリル１２に掘削手段２２を着脱可能に
保持する。 【構成】 インサート２４の外周面と地中ドリル１２の
内周面との間の掘削位置に掘削手段２２をインサートが
保持する装着位置と、インサート２４の外周面と地中ド
リル１２の内周面との間から掘削手段２２を解放するた
めにインサート２４が引き戻される回収位置との間を移
動可能な円筒形の部材を含むインサート。
保持する。 【構成】 インサート２４の外周面と地中ドリル１２の
内周面との間の掘削位置に掘削手段２２をインサートが
保持する装着位置と、インサート２４の外周面と地中ド
リル１２の内周面との間から掘削手段２２を解放するた
めにインサート２４が引き戻される回収位置との間を移
動可能な円筒形の部材を含むインサート。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は地中ドリルに掘削手段を
着脱自在に保持するインサートに係わり、特に、しかし
限定するわけではないが、コアサンプリングドリルのド
リルビットおよび（または）リーマーの作業位置で交換
する装置のインサートに関する。
着脱自在に保持するインサートに係わり、特に、しかし
限定するわけではないが、コアサンプリングドリルのド
リルビットおよび（または）リーマーの作業位置で交換
する装置のインサートに関する。
【０００２】
【従来の技術】地中ドリルでは、ドリルビットを地中ド
リルのドリルストリングの下端部に着脱可能に取り付け
て、このドリルビットで地中に穴を掘削することが普通
とされている。リーマーはドリルストリングとドリルビ
ットとの間に連結されて、掘削穴の周壁面を切削（ｒｅ
ａｍ）するようになすことが普通である。ドリルストリ
ングは個々のドリルロッドを螺合して形成される。ドリ
ルロッドは一般に１．５、３または６メートルの固定長
とされている。ドリルの地中への貫入が進むにつれて、
ドリルストリングの上端部に追加ドリルロッドが螺合連
結される。掘削時には、ドリルビットが切れなくなった
結果として、または地盤の変化により、ドリルビットお
よびリーマーの交換が必要になる。ドリルビットはリー
マーよりも頻繁（通常は少なくとも６倍ほど頻繁）に交
換される。ドリルビットまたはリーマーを交換するため
には、ロッドを１本ずつ操作してドリルストリング全体
を地中から抜き出し、ドリルビットを交換し、そして掘
削の再開のためにロッドを１本ずつ組み付けてドリルス
トリングを再組み立てしながら地中に降下させねばなら
ない。ドリルビット／リーマーを交換するときのドリル
ストリングの完全な抜き出し、分解および再組み立て
は、時間および費用のかかる作業であり、穴が深くなっ
てドリルストリングが長くなるほど費用は増大する。
リルのドリルストリングの下端部に着脱可能に取り付け
て、このドリルビットで地中に穴を掘削することが普通
とされている。リーマーはドリルストリングとドリルビ
ットとの間に連結されて、掘削穴の周壁面を切削（ｒｅ
ａｍ）するようになすことが普通である。ドリルストリ
ングは個々のドリルロッドを螺合して形成される。ドリ
ルロッドは一般に１．５、３または６メートルの固定長
とされている。ドリルの地中への貫入が進むにつれて、
ドリルストリングの上端部に追加ドリルロッドが螺合連
結される。掘削時には、ドリルビットが切れなくなった
結果として、または地盤の変化により、ドリルビットお
よびリーマーの交換が必要になる。ドリルビットはリー
マーよりも頻繁（通常は少なくとも６倍ほど頻繁）に交
換される。ドリルビットまたはリーマーを交換するため
には、ロッドを１本ずつ操作してドリルストリング全体
を地中から抜き出し、ドリルビットを交換し、そして掘
削の再開のためにロッドを１本ずつ組み付けてドリルス
トリングを再組み立てしながら地中に降下させねばなら
ない。ドリルビット／リーマーを交換するときのドリル
ストリングの完全な抜き出し、分解および再組み立て
は、時間および費用のかかる作業であり、穴が深くなっ
てドリルストリングが長くなるほど費用は増大する。
【０００３】この問題を解決するために、少なくともド
リルビットに関する限りでは、ドリルストリングの下端
部に着脱可能に装着され、またドリルストリングが作業
位置に保持されたままの状態で、ドリルストリングを通
して交換のために係合解除且つ緊縮することのできる緊
縮式ドリルビットを使用することによって、ドリルスト
リングを掘削穴から抜き出す必要性をなくす幾つかの試
みがこれまで行われてきた。しかしながら、これらの試
みは様々な理由によって商業的に成功するとは立証され
ていない。これらの理由には、設計および適用が極めて
困難なために非常に多くの故障モードが生じて、および
（または）製造や、運用状態の維持が高価になること；
ドリルビットセグメントにバリ（ｂｕｒｒｉｎｇ）を生
じたり詰まらせる掘削流体および異物で閉塞する傾向が
あること；ドリルストリングとの係合によりドリルビッ
トセグメントの整合不良が生じること；ドリルストリン
グの内管に対してドリルビットが取り付けられるために
コアサンプルの直径が小さくなること；貫入速度が低下
すること；およびドリルビットセグメントが個別に破損
することが含まれる。
リルビットに関する限りでは、ドリルストリングの下端
部に着脱可能に装着され、またドリルストリングが作業
位置に保持されたままの状態で、ドリルストリングを通
して交換のために係合解除且つ緊縮することのできる緊
縮式ドリルビットを使用することによって、ドリルスト
リングを掘削穴から抜き出す必要性をなくす幾つかの試
みがこれまで行われてきた。しかしながら、これらの試
みは様々な理由によって商業的に成功するとは立証され
ていない。これらの理由には、設計および適用が極めて
困難なために非常に多くの故障モードが生じて、および
（または）製造や、運用状態の維持が高価になること；
ドリルビットセグメントにバリ（ｂｕｒｒｉｎｇ）を生
じたり詰まらせる掘削流体および異物で閉塞する傾向が
あること；ドリルストリングとの係合によりドリルビッ
トセグメントの整合不良が生じること；ドリルストリン
グの内管に対してドリルビットが取り付けられるために
コアサンプルの直径が小さくなること；貫入速度が低下
すること；およびドリルビットセグメントが個別に破損
することが含まれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した従来技術の欠点の少なくとも１つの解決を試みる装
置のインサートであって、地中ドリル用のドリルビット
および（または）リーマーを作業位置のままで交換する
装置のインサートを提供することである。
した従来技術の欠点の少なくとも１つの解決を試みる装
置のインサートであって、地中ドリル用のドリルビット
および（または）リーマーを作業位置のままで交換する
装置のインサートを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、地中ド
リルに掘削手段を着脱可能に保持するインサートであっ
て、前記地中ドリルの内部を、前記インサートの外周面
と前記地中ドリルの内周面との間の掘削位置に前記掘削
手段を前記インサートが保持する装着位置と、前記イン
サートの前記外周面と前記地中ドリルの前記内周面との
間から前記掘削手段を解放するために前記インサートが
引き戻される回収位置との間を移動可能な実質的に円筒
形の部材を含むインサートが提供される。そして前記イ
ンサートは、前記掘削手段および前記掘削位置を保持し
て前記掘削手段を受け入れるために、前記外周壁面のま
わりで且つ前記部材の下端部に形成された複数の半径方
向に間隔を隔て長手方向に延在するキー溝を更に含むこ
とが好ましい。前記インサートの上端部は、前記掘削手
段が前記地中ドリルに装着されているときに前記掘削手
段を前記ドリルの長手軸線のまわりに回転させる形状で
あり、これにより前記掘削手段を前記キー溝に整合させ
るようになされていることが好ましい。前記インサート
の前記上端部は、前記掘削手段を前記地中ドリルへ、ま
たその地中ドリルから移送するために使用される工具に
接触するようになされた２つの対向する頂点を備えてお
り、前記工具が前記頂点に当接するとき、前記工具は前
記ドリルの長手軸線のまわりに回転でき、これにより前
記掘削手段を前記キー溝に整合させるようになされるこ
とが好ましい。前記インサートを前記装着位置と前記回
収位置との間で長手方向に移動させるようにガイドする
ガイド手段を更に含むことが好ましい。前記インサート
は、前記ガイド手段が、前記地中ドリルの前記内周面に
形成されている溝またはレールに係合するようになされ
た前記インサートの前記外周面に形成されているレール
または溝を含むことが好ましい。前記インサートは、前
記地中ドリルが穴を掘削するために作動されたとき、前
記掘削手段を冷却しまた潤滑するために使用される流体
の流路を形成するために、前記インサートの内周面に形
成された複数の長手方向に延在する溝を更に含むことが
好ましい。前記インサートは、前記回収位置へ前記イン
サートを移動させるように前記工具が先ず上方へ第１の
距離だけ移動されるとき、前記工具に係合する第１止め
具を更に含むことが好ましい。前記インサートは、前記
工具が前記第１の距離だけ引き上げられるとき、前記止
め具から前記工具を解除させるための解除手段を更に含
むことが好ましい。前記インサートは、前記第１止め具
が前記円筒形部材に切り欠かれた凹部であることが好ま
しい。また前記インサートは、上方向に向かって、前記
解除手段が前記凹部から前記円筒形部材の内周面へ導か
れたテーパーの付された面を含むことが好ましい。
リルに掘削手段を着脱可能に保持するインサートであっ
て、前記地中ドリルの内部を、前記インサートの外周面
と前記地中ドリルの内周面との間の掘削位置に前記掘削
手段を前記インサートが保持する装着位置と、前記イン
サートの前記外周面と前記地中ドリルの前記内周面との
間から前記掘削手段を解放するために前記インサートが
引き戻される回収位置との間を移動可能な実質的に円筒
形の部材を含むインサートが提供される。そして前記イ
ンサートは、前記掘削手段および前記掘削位置を保持し
て前記掘削手段を受け入れるために、前記外周壁面のま
わりで且つ前記部材の下端部に形成された複数の半径方
向に間隔を隔て長手方向に延在するキー溝を更に含むこ
とが好ましい。前記インサートの上端部は、前記掘削手
段が前記地中ドリルに装着されているときに前記掘削手
段を前記ドリルの長手軸線のまわりに回転させる形状で
あり、これにより前記掘削手段を前記キー溝に整合させ
るようになされていることが好ましい。前記インサート
の前記上端部は、前記掘削手段を前記地中ドリルへ、ま
たその地中ドリルから移送するために使用される工具に
接触するようになされた２つの対向する頂点を備えてお
り、前記工具が前記頂点に当接するとき、前記工具は前
記ドリルの長手軸線のまわりに回転でき、これにより前
記掘削手段を前記キー溝に整合させるようになされるこ
とが好ましい。前記インサートを前記装着位置と前記回
収位置との間で長手方向に移動させるようにガイドする
ガイド手段を更に含むことが好ましい。前記インサート
は、前記ガイド手段が、前記地中ドリルの前記内周面に
形成されている溝またはレールに係合するようになされ
た前記インサートの前記外周面に形成されているレール
または溝を含むことが好ましい。前記インサートは、前
記地中ドリルが穴を掘削するために作動されたとき、前
記掘削手段を冷却しまた潤滑するために使用される流体
の流路を形成するために、前記インサートの内周面に形
成された複数の長手方向に延在する溝を更に含むことが
好ましい。前記インサートは、前記回収位置へ前記イン
サートを移動させるように前記工具が先ず上方へ第１の
距離だけ移動されるとき、前記工具に係合する第１止め
具を更に含むことが好ましい。前記インサートは、前記
工具が前記第１の距離だけ引き上げられるとき、前記止
め具から前記工具を解除させるための解除手段を更に含
むことが好ましい。前記インサートは、前記第１止め具
が前記円筒形部材に切り欠かれた凹部であることが好ま
しい。また前記インサートは、上方向に向かって、前記
解除手段が前記凹部から前記円筒形部材の内周面へ導か
れたテーパーの付された面を含むことが好ましい。
【０００６】
【実施例】図１は地中ドリル１２のドリルビットの形態
をなす掘削手段を作業位置のまま交換する第１の実施例
の装置１０を示している。ドリルビット１２は複数のド
リルロッド１４が相互連結されて構成されており、これ
らのドリルロッドが一緒になってドリルストリングを形
成している。掘削穴の周壁面を削るための標準的なリー
マー１６が最下ロッド１４の自由端部に螺合されてい
る。この装置１０は複数の独立しているが相互に作用す
る部材を含み、これらの部材には、ドリル１２の下端部
に連結されるようになされた駆動組立体１８の形態をし
た管状部材、ドリル１２を通して移動できる寸法とされ
て、ドリルビットセグメント２２（図１８、図１９およ
び図２３を参照）を駆動副組立体１８へまた該駆動副組
立体から搬送するための装着および回収工具２０、およ
びインサートがビットセグメント２２を駆動副組立体１
８内に保持する装着位置と、ドリル１２から抜き出すた
めにインサート２４が引き戻されてビットセグメント２
２が工具２０上に緊縮できるようにする回収位置との間
をスライド可能に部材１８の内部に保持された実質的に
円筒形のインサート２４が含まれる。
をなす掘削手段を作業位置のまま交換する第１の実施例
の装置１０を示している。ドリルビット１２は複数のド
リルロッド１４が相互連結されて構成されており、これ
らのドリルロッドが一緒になってドリルストリングを形
成している。掘削穴の周壁面を削るための標準的なリー
マー１６が最下ロッド１４の自由端部に螺合されてい
る。この装置１０は複数の独立しているが相互に作用す
る部材を含み、これらの部材には、ドリル１２の下端部
に連結されるようになされた駆動組立体１８の形態をし
た管状部材、ドリル１２を通して移動できる寸法とされ
て、ドリルビットセグメント２２（図１８、図１９およ
び図２３を参照）を駆動副組立体１８へまた該駆動副組
立体から搬送するための装着および回収工具２０、およ
びインサートがビットセグメント２２を駆動副組立体１
８内に保持する装着位置と、ドリル１２から抜き出すた
めにインサート２４が引き戻されてビットセグメント２
２が工具２０上に緊縮できるようにする回収位置との間
をスライド可能に部材１８の内部に保持された実質的に
円筒形のインサート２４が含まれる。
【０００７】図１４および図１７を参照すると、内周壁
面２６は駆動副組立体１８の下端部２８にビットセグメ
ント２２を座着させるための座着手段３０を備えてい
る。座着手段３０は内面２６に沿って円周方向に延在す
るランド３２を含み、これに続いて下部方向へ一連のテ
ーパーの付いた平坦面が形成され、これらの面の最下位
置に凹部５８が形成されている。特に、ランド３２に続
いて以下の順で下流へ向けて面が形成されている。すな
わち、駆動副組立体１８の長手方向の中心軸線３６から
離れる方向へテーパーを付された面３４；軸線３６と平
行に延在する面３８；軸線３６へ向かうテーパーを付さ
れた面４０；軸線３６から離れる方向へテーパーを付さ
れた面４２；軸線３６へ向かうテーパーを付された面４
６；および軸線３６から離れる方向へテーパーを付され
且つ駆動副組立体１８の長手方向端部５０へ延在する面
４８である。面４８に続いて、軸線３６および端部５０
の両方から離れる方向へテーパーを付された面５２が形
成され、この面は駆動副組立体１８の外周面５４へ至
る。
面２６は駆動副組立体１８の下端部２８にビットセグメ
ント２２を座着させるための座着手段３０を備えてい
る。座着手段３０は内面２６に沿って円周方向に延在す
るランド３２を含み、これに続いて下部方向へ一連のテ
ーパーの付いた平坦面が形成され、これらの面の最下位
置に凹部５８が形成されている。特に、ランド３２に続
いて以下の順で下流へ向けて面が形成されている。すな
わち、駆動副組立体１８の長手方向の中心軸線３６から
離れる方向へテーパーを付された面３４；軸線３６と平
行に延在する面３８；軸線３６へ向かうテーパーを付さ
れた面４０；軸線３６から離れる方向へテーパーを付さ
れた面４２；軸線３６へ向かうテーパーを付された面４
６；および軸線３６から離れる方向へテーパーを付され
且つ駆動副組立体１８の長手方向端部５０へ延在する面
４８である。面４８に続いて、軸線３６および端部５０
の両方から離れる方向へテーパーを付された面５２が形
成され、この面は駆動副組立体１８の外周面５４へ至
る。
【０００８】複数の駆動ラグ５６が面４６に備えられて
いる。隣接する駆動ラグ５６は凹部５８を画成してお
り、掘削時にはこの凹部の中にビットセグメント２２の
下端部が保持される。図１５で最も明白となるように、
駆動ラグ５６の幅は軸線３６へ向かって半径方向で減少
されている。軸線３６と平行に延在した１対の対向する
溝６０が駆動副組立体１８の端部の内側にて壁面２６に
機械加工されている。ロッキングクリップ６２（図２１
および図２２を参照）が各溝６０の上端部６４に挿入さ
れる。各ロッキングクリップの下端部は面６５が形成さ
れ、この面は内壁面２６へ向かうテーパーを付されてお
り、ばねクリップ６６が内壁面２６と対向する面のクリ
ップの上端部の近くに取り付けられている。図１８およ
び図１９を参照して説明すると、ビットセグメント２２
は駆動副組立体１８の座着手段３０と組み合うように付
形されている。ビットセグメントはシャンク６８と、こ
のシャンク６８の下端部に形成された地盤に係合して掘
削するためのクラウン７０とを含む。クラウン７０はダ
イヤモンドおよび金属のマトリックスを典型的に含む。
使用において、クラウンの接地面７２が磨耗するにつれ
て、新しいダイヤモンドが露出して掘削を促進するよう
にされる。
いる。隣接する駆動ラグ５６は凹部５８を画成してお
り、掘削時にはこの凹部の中にビットセグメント２２の
下端部が保持される。図１５で最も明白となるように、
駆動ラグ５６の幅は軸線３６へ向かって半径方向で減少
されている。軸線３６と平行に延在した１対の対向する
溝６０が駆動副組立体１８の端部の内側にて壁面２６に
機械加工されている。ロッキングクリップ６２（図２１
および図２２を参照）が各溝６０の上端部６４に挿入さ
れる。各ロッキングクリップの下端部は面６５が形成さ
れ、この面は内壁面２６へ向かうテーパーを付されてお
り、ばねクリップ６６が内壁面２６と対向する面のクリ
ップの上端部の近くに取り付けられている。図１８およ
び図１９を参照して説明すると、ビットセグメント２２
は駆動副組立体１８の座着手段３０と組み合うように付
形されている。ビットセグメントはシャンク６８と、こ
のシャンク６８の下端部に形成された地盤に係合して掘
削するためのクラウン７０とを含む。クラウン７０はダ
イヤモンドおよび金属のマトリックスを典型的に含む。
使用において、クラウンの接地面７２が磨耗するにつれ
て、新しいダイヤモンドが露出して掘削を促進するよう
にされる。
【０００９】ビットセグメント２２の側面７４（図１９
で上側に示されている）は駆動副組立体１８の内面２６
と向き合わされる。シャンク６８の側面７４は、クラウ
ン７０から始まって以下の順に並んだ面を含む（軸線３
６は図１８に都合のよい基準として点線で示されてい
る）。すなわち、軸線３６へ向かうテーパーを付された
面７６；軸線３６と平行に延在する面７７；軸線３６か
ら離れる方向へテーパーを付された面７８；軸線３６へ
向かうテーパーを付された面８０；軸線３６と平行に延
在する平坦面８２；軸線３６から離れる方向へテーパー
を付された面８４；軸線３６へ向かうテーパーを付され
た面８６；軸線３６と平行に延在する面８０である。面
８８の次ぎに面９２に至る急なステップ９０が続いてお
り、面９２は軸線３６へ向かうテーパーを付されている
とともに、シャンク６８の端部９４まで延在している。
で上側に示されている）は駆動副組立体１８の内面２６
と向き合わされる。シャンク６８の側面７４は、クラウ
ン７０から始まって以下の順に並んだ面を含む（軸線３
６は図１８に都合のよい基準として点線で示されてい
る）。すなわち、軸線３６へ向かうテーパーを付された
面７６；軸線３６と平行に延在する面７７；軸線３６か
ら離れる方向へテーパーを付された面７８；軸線３６へ
向かうテーパーを付された面８０；軸線３６と平行に延
在する平坦面８２；軸線３６から離れる方向へテーパー
を付された面８４；軸線３６へ向かうテーパーを付され
た面８６；軸線３６と平行に延在する面８０である。面
８８の次ぎに面９２に至る急なステップ９０が続いてお
り、面９２は軸線３６へ向かうテーパーを付されている
とともに、シャンク６８の端部９４まで延在している。
【００１０】シャンク６８の反対側面９６は、端部９４
からクラウン７０へ向かう方向にて以下の順に並んだ面
を含む。すなわち、軸線３６へ向かうテーパーを付され
た面９８；軸線３６と平行に延在する平坦面１００；軸
線３６へ向かうテーパーを付された面１０２；および軸
線３６と平行に延在する平坦面１０４である。図２０に
最も明確に示されるように、クラウン７０は環状の扇形
形状であり、内側円弧面１０６および外側円弧面１０８
を有して形成され、外側円弧面１０８の長さは内側円弧
面１０６のそれよりも長い。掘削面７２と反対側のクラ
ウン７０の面は、外面１０８から外面１０６へ向かう方
向において以下の順に並べられた面を備えている。すな
わち掘削面７２と平行に延在する面１１０；掘削面７２
へ向けて傾斜してシャンク６８の隣接面７６にて終端す
る面１１２、掘削面７２から離れる方向へテーパーを付
されて円弧面１０６にて終端する面１１４である。面１
１２および７６はＶ形凹部１１６を形成しており、この
凹部は駆動副組立体１８の面４８および５２と係合する
（図２４に見られるように）。
からクラウン７０へ向かう方向にて以下の順に並んだ面
を含む。すなわち、軸線３６へ向かうテーパーを付され
た面９８；軸線３６と平行に延在する平坦面１００；軸
線３６へ向かうテーパーを付された面１０２；および軸
線３６と平行に延在する平坦面１０４である。図２０に
最も明確に示されるように、クラウン７０は環状の扇形
形状であり、内側円弧面１０６および外側円弧面１０８
を有して形成され、外側円弧面１０８の長さは内側円弧
面１０６のそれよりも長い。掘削面７２と反対側のクラ
ウン７０の面は、外面１０８から外面１０６へ向かう方
向において以下の順に並べられた面を備えている。すな
わち掘削面７２と平行に延在する面１１０；掘削面７２
へ向けて傾斜してシャンク６８の隣接面７６にて終端す
る面１１２、掘削面７２から離れる方向へテーパーを付
されて円弧面１０６にて終端する面１１４である。面１
１２および７６はＶ形凹部１１６を形成しており、この
凹部は駆動副組立体１８の面４８および５２と係合する
（図２４に見られるように）。
【００１１】図２〜図９を参照すると、工具２０は主本
体部分１１８を含み、この上に選択スリーブ１２０がス
ライド可能且つ回転可能に保持される。本体１１８の上
端部１２０は標準的なワイヤーラインアダプター１２４
を取り付けるためのスクリューねじを備えている。一対
の対向する長手方向の溝（図示せず）が本体１１８の端
部１２２に機械加工され、リング１２６をスライド可能
に保持するようになされている。このリングはその内周
面に１対の突起（図示せず）を備えており、これらの突
起が溝内に係合してリング１２６を本体１１８の長手方
向にスライドできるようにしている。ワイヤーラインア
ダプター１２４とリング１２６との間に保持されたばね
１２８は、端部１２２から離す方向へリング１２６およ
びスリーブ１２０を押圧するように作用する。突起１３
０はスリーブ１２０に隣接するリング１２６の端部に形
成され、２つのモードの一方にてスリーブ１２０の隣接
する端部に切り欠かれた選定凹部１３２，１３４に係合
する。
体部分１１８を含み、この上に選択スリーブ１２０がス
ライド可能且つ回転可能に保持される。本体１１８の上
端部１２０は標準的なワイヤーラインアダプター１２４
を取り付けるためのスクリューねじを備えている。一対
の対向する長手方向の溝（図示せず）が本体１１８の端
部１２２に機械加工され、リング１２６をスライド可能
に保持するようになされている。このリングはその内周
面に１対の突起（図示せず）を備えており、これらの突
起が溝内に係合してリング１２６を本体１１８の長手方
向にスライドできるようにしている。ワイヤーラインア
ダプター１２４とリング１２６との間に保持されたばね
１２８は、端部１２２から離す方向へリング１２６およ
びスリーブ１２０を押圧するように作用する。突起１３
０はスリーブ１２０に隣接するリング１２６の端部に形
成され、２つのモードの一方にてスリーブ１２０の隣接
する端部に切り欠かれた選定凹部１３２，１３４に係合
する。
【００１２】本体１１８は内側凹部１３６を備えてお
り、この内側凹部は１対の装着ラッチドッグ１３８を収
容する。ピン１４０は両方のラッチドッグ１３８の一端
部を通して延在し、本体１１８をスリーブ１２０に連結
する。ピン１４０は本体１１８に形成されている長手方
向溝（図示せず）およびスリーブ１２０に形成されてい
る横方向に延在する溝１４２の中に係合する。ピン１４
０の各端部は、溝１４２の周囲のまわりに形成されてい
るリップ１４３に座着する。これが、本体１１８とスリ
ーブ１２０との間の連結を与え、スリーブは本体１１８
に相対的に対して長手方向にスライドできるとともに回
転できるようにするのである。第２のピン１４４はピン
１４０と平行に延在し、本体１１８に形成された長手方
向溝１４８に係合する。ばね１５０はラッチドッグ１３
８の対向する両端をピン１４４に連結している。ばね１
５０は、本体１１８の横方向へ且つスリーブ１２０に切
り欠かれた開口すなわち溝１３９（図４および図７を参
照）を通して突出させるようにラッチドッグを押圧す
る。ラッチドッグ１３８の各々はインサート２４に当接
する支持面１５２を備えている。
り、この内側凹部は１対の装着ラッチドッグ１３８を収
容する。ピン１４０は両方のラッチドッグ１３８の一端
部を通して延在し、本体１１８をスリーブ１２０に連結
する。ピン１４０は本体１１８に形成されている長手方
向溝（図示せず）およびスリーブ１２０に形成されてい
る横方向に延在する溝１４２の中に係合する。ピン１４
０の各端部は、溝１４２の周囲のまわりに形成されてい
るリップ１４３に座着する。これが、本体１１８とスリ
ーブ１２０との間の連結を与え、スリーブは本体１１８
に相対的に対して長手方向にスライドできるとともに回
転できるようにするのである。第２のピン１４４はピン
１４０と平行に延在し、本体１１８に形成された長手方
向溝１４８に係合する。ばね１５０はラッチドッグ１３
８の対向する両端をピン１４４に連結している。ばね１
５０は、本体１１８の横方向へ且つスリーブ１２０に切
り欠かれた開口すなわち溝１３９（図４および図７を参
照）を通して突出させるようにラッチドッグを押圧す
る。ラッチドッグ１３８の各々はインサート２４に当接
する支持面１５２を備えている。
【００１３】装着ラッチドッグ１３８と同様な１対の回
収ラッチ手段１５４が端部１２２とは反対側のラッチド
ッグ１３８の側にて工具２０に備えられている。しかし
ながら、回収ラッチドッグ１５４はラッチドッグ１３８
を受け入れる平面に対して直角に配置された平面内に配
置される。更に、回収ラッチドッグは装着ラッチドッグ
１３８とは反対の概念で配向されている。すなわち、回
収ラッチドッグ１５４の端部１５６はばね（図示せず）
で本体１１８の横方向に且つスリーブ１２０に切り欠か
れた溝１５５（図４および図８を参照）を通して突出す
るように押圧されており、反対両端１５８は本体１１８
を通して延在するピン１６０で保持されている。支持面
１６２はインサート２４と係合するように回収ラッチド
ッグ１５４の端部１５６に形成されている。図４および
図８から最も明白になるように、装着ラッチドッグ溝１
３９は回収ラッチドッグ溝１５５の幅よりも広い。
収ラッチ手段１５４が端部１２２とは反対側のラッチド
ッグ１３８の側にて工具２０に備えられている。しかし
ながら、回収ラッチドッグ１５４はラッチドッグ１３８
を受け入れる平面に対して直角に配置された平面内に配
置される。更に、回収ラッチドッグは装着ラッチドッグ
１３８とは反対の概念で配向されている。すなわち、回
収ラッチドッグ１５４の端部１５６はばね（図示せず）
で本体１１８の横方向に且つスリーブ１２０に切り欠か
れた溝１５５（図４および図８を参照）を通して突出す
るように押圧されており、反対両端１５８は本体１１８
を通して延在するピン１６０で保持されている。支持面
１６２はインサート２４と係合するように回収ラッチド
ッグ１５４の端部１５６に形成されている。図４および
図８から最も明白になるように、装着ラッチドッグ溝１
３９は回収ラッチドッグ溝１５５の幅よりも広い。
【００１４】長方形の空間１６４が回収ラッチドッグ１
５４に隣接して本体１１８に形成されている。空間１６
４の一端部１６６の長手方向に穴が延在しており、この
穴は円筒形凹部１７０に通じている。凹部１７０は、本
体１１８の切頭円錐形の端部１７２を通して延在する。
空間１６４、穴１６８および凹部１７０は一緒になって
クレードル１７６のための側路１７４を形成しており、
クレードルの上にビットセグメント２２が取り付けられ
る。クレードル１７６は中央バー１７８を含み、この中
央バーからその一端部でねじ付きステム１８０が同軸的
に延在して、反対端部はストップ１８２で終端してい
る。ステム１８０は凹部１７０および穴１６８を通し
て、空間１６４の中へ延在する。ステム１６８に隣接す
るバー１７８の端部は凹部１７０内にスライド可能に受
け入れられる。ばね１８４は、ステム１８０に螺合され
た張力調整ナット１８６および空所１６４のチューブ１
６６の間にてステム１８０に保持される。ナット１８６
の反対両端部１８８および１９０は、ナット１６８の中
心から半径方向へ厚さが減少するようにテーパーを付さ
れている、すなわち傾斜されている。
５４に隣接して本体１１８に形成されている。空間１６
４の一端部１６６の長手方向に穴が延在しており、この
穴は円筒形凹部１７０に通じている。凹部１７０は、本
体１１８の切頭円錐形の端部１７２を通して延在する。
空間１６４、穴１６８および凹部１７０は一緒になって
クレードル１７６のための側路１７４を形成しており、
クレードルの上にビットセグメント２２が取り付けられ
る。クレードル１７６は中央バー１７８を含み、この中
央バーからその一端部でねじ付きステム１８０が同軸的
に延在して、反対端部はストップ１８２で終端してい
る。ステム１８０は凹部１７０および穴１６８を通し
て、空間１６４の中へ延在する。ステム１６８に隣接す
るバー１７８の端部は凹部１７０内にスライド可能に受
け入れられる。ばね１８４は、ステム１８０に螺合され
た張力調整ナット１８６および空所１６４のチューブ１
６６の間にてステム１８０に保持される。ナット１８６
の反対両端部１８８および１９０は、ナット１６８の中
心から半径方向へ厚さが減少するようにテーパーを付さ
れている、すなわち傾斜されている。
【００１５】１対のロッキングピン（図示せず）が本体
１１８に形成されているそれぞれの凹部１９２に配置さ
れている。これらのピンはそれぞれの凹部１９２の中に
スリーブ１２０で保持され、またスリーブ１２０の相対
的な移動により選択的に空間１６４の中に突出し、また
空間から引き戻されることのできる端部を有している。
図９を参照すると、スリーブ１２０の内周壁面１９４は
円周溝１９６を備えている。溝１９６が凹部１９２の上
に位置するようにスリーブ２０が位置決めされると、そ
の内部のピンの端部は空間１６４から引き戻されてばね
１８４が伸長できるようにする。しかしながら、溝１９
６が凹部１９２の上に位置しないようにスリーブ１２０
が位置決めされると、ピンの端部は平坦面１９４に当接
して空間１６４の内部へ延在するように保持される。こ
の状態で、ピンはナット１８６に当接して、ばね１８４
を圧縮状態に保持する。
１１８に形成されているそれぞれの凹部１９２に配置さ
れている。これらのピンはそれぞれの凹部１９２の中に
スリーブ１２０で保持され、またスリーブ１２０の相対
的な移動により選択的に空間１６４の中に突出し、また
空間から引き戻されることのできる端部を有している。
図９を参照すると、スリーブ１２０の内周壁面１９４は
円周溝１９６を備えている。溝１９６が凹部１９２の上
に位置するようにスリーブ２０が位置決めされると、そ
の内部のピンの端部は空間１６４から引き戻されてばね
１８４が伸長できるようにする。しかしながら、溝１９
６が凹部１９２の上に位置しないようにスリーブ１２０
が位置決めされると、ピンの端部は平坦面１９４に当接
して空間１６４の内部へ延在するように保持される。こ
の状態で、ピンはナット１８６に当接して、ばね１８４
を圧縮状態に保持する。
【００１６】ビットセグメント２２を装着するために工
具２０が装填されるとき、セグメントはバー１７８のま
わりのに半径方向に配置され、クラウン１７０はストッ
プ１８２に当接する。各ビットセグメント２２の面９８
は本体１１８の切頭円錐形端部１７２の大径端部に係止
される。弾性バンド１９８がビットセグメント２２をそ
れぞれの面８２の周りで取り囲んで、クレードル１７６
の上にビットセグメントを保持する。複数のリッジ２０
０がスリーブ１２０の外面に備えられており、これらの
リッジはスリーブ１２０の長手方向に平行に延在してい
る。リッジ２００は等間隔とされ、隣接するリッジどう
しが浅い溝２０２を画成して、工具２０がドリル１２を
通して下ろされたときに、この溝を通して流体は流れる
ことができる。インサート２４（図１１〜図１３を参
照）はビットセグメント２２を弾性バンド１９８に抗し
て拡張させ、駆動副組立体１８の内面に圧し当てて掘削
位置へビットセグメント２２を位置決めするために備え
られている。
具２０が装填されるとき、セグメントはバー１７８のま
わりのに半径方向に配置され、クラウン１７０はストッ
プ１８２に当接する。各ビットセグメント２２の面９８
は本体１１８の切頭円錐形端部１７２の大径端部に係止
される。弾性バンド１９８がビットセグメント２２をそ
れぞれの面８２の周りで取り囲んで、クレードル１７６
の上にビットセグメントを保持する。複数のリッジ２０
０がスリーブ１２０の外面に備えられており、これらの
リッジはスリーブ１２０の長手方向に平行に延在してい
る。リッジ２００は等間隔とされ、隣接するリッジどう
しが浅い溝２０２を画成して、工具２０がドリル１２を
通して下ろされたときに、この溝を通して流体は流れる
ことができる。インサート２４（図１１〜図１３を参
照）はビットセグメント２２を弾性バンド１９８に抗し
て拡張させ、駆動副組立体１８の内面に圧し当てて掘削
位置へビットセグメント２２を位置決めするために備え
られている。
【００１７】インサート２４は、上端部２０４から突出
する反対両側の１対の頂点２０６を有する円筒チューブ
の形態とされている。各頂点の側面は下流方向へ鋭く傾
斜して、頂点２０６を引き離している平坦面２０８へ至
る。１対の長手方向に延在するレール２１０は、インサ
ート２４の外周面２１２から外方へ突出している。これ
らのレール２１０は駆動副組立体１８の溝６０に係合す
る。長手方向に延在する溝２１４（一方のみ示されてい
る）の形態とされた１対の対向する止め具がインサート
２４に切り欠かれて、回収ラッチドッグ１５４を係合さ
せるようになされている。各溝２１４の上流端は、上流
へ向かう方向にてインサート２１４の内面へ向けて傾斜
するように斜面を形成されている。頂点２０６と対向す
るスリーブ２４の端部は複数の長手方向に延在するキー
溝２１８を備えている。隣り合うキー溝２１８は、ラグ
２２０で間隔を隔てられている。水路２２２がインサー
ト２４の内面の長さに沿って機械加工されている。水路
は、ビットの冷却、潤滑およびフラッシュに使用された
水を流す通路を与える。
する反対両側の１対の頂点２０６を有する円筒チューブ
の形態とされている。各頂点の側面は下流方向へ鋭く傾
斜して、頂点２０６を引き離している平坦面２０８へ至
る。１対の長手方向に延在するレール２１０は、インサ
ート２４の外周面２１２から外方へ突出している。これ
らのレール２１０は駆動副組立体１８の溝６０に係合す
る。長手方向に延在する溝２１４（一方のみ示されてい
る）の形態とされた１対の対向する止め具がインサート
２４に切り欠かれて、回収ラッチドッグ１５４を係合さ
せるようになされている。各溝２１４の上流端は、上流
へ向かう方向にてインサート２１４の内面へ向けて傾斜
するように斜面を形成されている。頂点２０６と対向す
るスリーブ２４の端部は複数の長手方向に延在するキー
溝２１８を備えている。隣り合うキー溝２１８は、ラグ
２２０で間隔を隔てられている。水路２２２がインサー
ト２４の内面の長さに沿って機械加工されている。水路
は、ビットの冷却、潤滑およびフラッシュに使用された
水を流す通路を与える。
【００１８】リーマーセグメント（図２７および図２８
を参照する）を交換するための工具２０’（図２６を参
照）は、ドリルビットセグメント２２の交換用に使用さ
れた工具２０と構造的且つ機能的に同じである。したが
って、工具２０の説明に関して使用した符号がこの工具
２０’の同様な特徴を示すために使用されている。ワイ
ヤーラインアダプター１２４’は工具２０’の上端部１
２２に螺合される。ばね１２８’はワイヤーラインアダ
プター１２４’とリング１２６’との間に介在される。
工具２０によるように、リング１２６’はスリーブ１２
０’の上端部に切り欠かれた凹部（図示せず）に係合す
る突起１３０を備えているならば、工具１２６’の長手
方向にスライド可能である。装着ラッチドッグ１３８’
および回収ラッチドッグ１５４’は、工具２０のそれら
と同じである。工具２０’と工具２０との間の本質的な
相違点は、クレードル１７６’が本体１１８’の下端部
のまわりに半径方向に形成された複数の切り欠き２２７
を含むことである。切り欠きの各々の上端部は斜面２２
８を備えており、この斜面は本体１１８’の外面に至
る。更に、スリーブ１２０’は複数の開口２３０を備
え、これらの開口は切り欠き２２７の上に位置される。
半径方向内方へ向いたリップ２３２は、各開口２３０下
端部に備えられる。
を参照する）を交換するための工具２０’（図２６を参
照）は、ドリルビットセグメント２２の交換用に使用さ
れた工具２０と構造的且つ機能的に同じである。したが
って、工具２０の説明に関して使用した符号がこの工具
２０’の同様な特徴を示すために使用されている。ワイ
ヤーラインアダプター１２４’は工具２０’の上端部１
２２に螺合される。ばね１２８’はワイヤーラインアダ
プター１２４’とリング１２６’との間に介在される。
工具２０によるように、リング１２６’はスリーブ１２
０’の上端部に切り欠かれた凹部（図示せず）に係合す
る突起１３０を備えているならば、工具１２６’の長手
方向にスライド可能である。装着ラッチドッグ１３８’
および回収ラッチドッグ１５４’は、工具２０のそれら
と同じである。工具２０’と工具２０との間の本質的な
相違点は、クレードル１７６’が本体１１８’の下端部
のまわりに半径方向に形成された複数の切り欠き２２７
を含むことである。切り欠きの各々の上端部は斜面２２
８を備えており、この斜面は本体１１８’の外面に至
る。更に、スリーブ１２０’は複数の開口２３０を備
え、これらの開口は切り欠き２２７の上に位置される。
半径方向内方へ向いたリップ２３２は、各開口２３０下
端部に備えられる。
【００１９】工具２０および２２４の間の他の相違点
は、装着ラッチドッグおよび回収ラッチドッグのピンが
保持される溝の長さである。特に、工具２０’のこの長
さは（例えば溝１４８’を参照）、工具２０の対応する
溝の長さよりも格段に長い。標準的なオーバーショット
アタッチメント２３４が工具２２４の下端部に連結され
て、工具２０のワイヤーラインアダプター１２４と連結
されるようになされる。この連結は、工具２０および２
０’が互いに回転することを許容する。リーマーセグメ
ント２２６はドリル１２に取り付けられるか、ドリルか
ら取り外されるときに、切り欠き２２７内に保持され
る。リーマーセグメント２２６は傾斜面を有する長方形
プリズムの形状とされている。各セグメント２２６は長
方形プレート２３６上に取り付けられる。直立リップ２
３８および２４０がプレート３２６の上端部および下端
部を横断して延在する。プレート２３６のリップ２４０
および上端部の両方とも斜面を形成されて、上流へ向か
って互いに収斂するようになされる。
は、装着ラッチドッグおよび回収ラッチドッグのピンが
保持される溝の長さである。特に、工具２０’のこの長
さは（例えば溝１４８’を参照）、工具２０の対応する
溝の長さよりも格段に長い。標準的なオーバーショット
アタッチメント２３４が工具２２４の下端部に連結され
て、工具２０のワイヤーラインアダプター１２４と連結
されるようになされる。この連結は、工具２０および２
０’が互いに回転することを許容する。リーマーセグメ
ント２２６はドリル１２に取り付けられるか、ドリルか
ら取り外されるときに、切り欠き２２７内に保持され
る。リーマーセグメント２２６は傾斜面を有する長方形
プリズムの形状とされている。各セグメント２２６は長
方形プレート２３６上に取り付けられる。直立リップ２
３８および２４０がプレート３２６の上端部および下端
部を横断して延在する。プレート２３６のリップ２４０
および上端部の両方とも斜面を形成されて、上流へ向か
って互いに収斂するようになされる。
【００２０】セグメント２２６はゴムバンド２４２およ
び２４４で切り欠き２２７内に保持され、これらのゴム
バンドは対応するセグメント２２６の端部に隣接するプ
レート２３６を取り囲む。補助駆動副組立体１８’とさ
れた管状部材は、リーマーセグメント２２６を掘削位置
に保持するためにドリルに螺合される。補助駆動副組立
体１８’は座着手段を備えており、この座着手段は駆動
副組立体１８’の内周壁面から内方に突出したランド３
２’と、ビットセグメント２２６を座着させるための傾
斜縁２４８を有する切り欠き２４６（１つだけが示され
ている）とを含む。凹部２５０が各切り欠き２４６の下
流端部に隣接して駆動副組立体１８の内面に切り欠かれ
て、リップ２３８を受け入れるようになされる。
び２４４で切り欠き２２７内に保持され、これらのゴム
バンドは対応するセグメント２２６の端部に隣接するプ
レート２３６を取り囲む。補助駆動副組立体１８’とさ
れた管状部材は、リーマーセグメント２２６を掘削位置
に保持するためにドリルに螺合される。補助駆動副組立
体１８’は座着手段を備えており、この座着手段は駆動
副組立体１８’の内周壁面から内方に突出したランド３
２’と、ビットセグメント２２６を座着させるための傾
斜縁２４８を有する切り欠き２４６（１つだけが示され
ている）とを含む。凹部２５０が各切り欠き２４６の下
流端部に隣接して駆動副組立体１８の内面に切り欠かれ
て、リップ２３８を受け入れるようになされる。
【００２１】補助インサート２４’は補助駆動副組立体
１８で保持され、セグメント２２６を切り欠き位置に選
択的に保持し、またセグメント２２６を交換のために解
放させる。インサート２４’は、インサート２４のキー
溝２１８およびラグ２２０を含まないことを除いて、イ
ンサート２４と本質的に同じである。工具２０’は、イ
ンサート２４’がセグメント２２６を掘削位置に位置決
め保持する装着位置と、インサート２４’がセグメント
を解放させるために引き戻されて、セグメントが弾性バ
ンド２４２および２４４の作用で工具２２６上に緊縮で
きるようになされる回収位置との間で、インサート２
４’をスライドさせるために使用される。
１８で保持され、セグメント２２６を切り欠き位置に選
択的に保持し、またセグメント２２６を交換のために解
放させる。インサート２４’は、インサート２４のキー
溝２１８およびラグ２２０を含まないことを除いて、イ
ンサート２４と本質的に同じである。工具２０’は、イ
ンサート２４’がセグメント２２６を掘削位置に位置決
め保持する装着位置と、インサート２４’がセグメント
を解放させるために引き戻されて、セグメントが弾性バ
ンド２４２および２４４の作用で工具２２６上に緊縮で
きるようになされる回収位置との間で、インサート２
４’をスライドさせるために使用される。
【００２２】図１を再び参照すると、地中ドリル１２
は、この実施例では例えばロンガイヤーズ（ＲＯＮＧＹ
ＥＡＲＳ）で製造されている形式のコアサンプリングド
リルとされている。コアサンプリングドリルは、ドリル
１２の下端部に保持されたランドリング２５２を典型的
に含んでいる。このランドリング２５２は都合のよいコ
アサンプル胴体２５４（図２４および図２５を参照）の
通過を一時停止させるために使用される。コアサンプル
胴体２５４の頂部はランドリング２５２上に係止され
て、コアサンプル胴体２５４がドリル１２から脱落する
ことを防止する。コアサンプル胴体２５４は掘削した地
盤のコアサンプルを集めて保持するために使用される。
コアサンプル胴体が満杯になったならば、掘削は停止さ
れ、コアサンプルを切断するように掘削穴の底部からド
リルが持ち上げられ、その後コアサンプル胴体はワイヤ
ーライン２５６によりドリルを通して上昇される。
は、この実施例では例えばロンガイヤーズ（ＲＯＮＧＹ
ＥＡＲＳ）で製造されている形式のコアサンプリングド
リルとされている。コアサンプリングドリルは、ドリル
１２の下端部に保持されたランドリング２５２を典型的
に含んでいる。このランドリング２５２は都合のよいコ
アサンプル胴体２５４（図２４および図２５を参照）の
通過を一時停止させるために使用される。コアサンプル
胴体２５４の頂部はランドリング２５２上に係止され
て、コアサンプル胴体２５４がドリル１２から脱落する
ことを防止する。コアサンプル胴体２５４は掘削した地
盤のコアサンプルを集めて保持するために使用される。
コアサンプル胴体が満杯になったならば、掘削は停止さ
れ、コアサンプルを切断するように掘削穴の底部からド
リルが持ち上げられ、その後コアサンプル胴体はワイヤ
ーライン２５６によりドリルを通して上昇される。
【００２３】装置１０がドリルビットだけを作業位置の
まま交換するために使用される場合は、従来のコアサン
プリングドリルビット（図示せず）がリーマーと螺合さ
れる駆動副組立体１８と交換される。装置１０がリーマ
ーの作業位置のままの交換を可能にするために使用され
るならば、標準的なリーマー１６は取り外されて駆動副
組立体１８と交換される。インサート２４／２４’は、
対応する駆動副組立体１８および１８’内に常に保持さ
れる。工具２０および２０’は、ビットセグメント２２
および２２６の装着および回収のためにそれぞれドリル
内へ下ろされ、または取り出される。工具２０および２
０’が取り外されると、標準コアサンプル胴体２５４が
ドリル１２の中に下ろされることができ、コアサンプル
の取り外しのためにインサート２４および２４’を通過
される。装置１０の作動方法がドリルビットセグメント
の交換に関連してここで説明される。
まま交換するために使用される場合は、従来のコアサン
プリングドリルビット（図示せず）がリーマーと螺合さ
れる駆動副組立体１８と交換される。装置１０がリーマ
ーの作業位置のままの交換を可能にするために使用され
るならば、標準的なリーマー１６は取り外されて駆動副
組立体１８と交換される。インサート２４／２４’は、
対応する駆動副組立体１８および１８’内に常に保持さ
れる。工具２０および２０’は、ビットセグメント２２
および２２６の装着および回収のためにそれぞれドリル
内へ下ろされ、または取り出される。工具２０および２
０’が取り外されると、標準コアサンプル胴体２５４が
ドリル１２の中に下ろされることができ、コアサンプル
の取り外しのためにインサート２４および２４’を通過
される。装置１０の作動方法がドリルビットセグメント
の交換に関連してここで説明される。
【００２４】駆動副組立体１８は標準的なコアサンプリ
ングドリルのリーマー１６に螺合される。工具２０はス
リーブ１２０をリング１２６に相対的に回転させて装着
モードに設定され、これにより突起１３０は装着モード
の選択凹部１３２に係合される。クレードル１７６は本
体１１８から延ばされてばね１８４を圧縮し、このばね
は端部が空間１６４内へ延在されているロッキングピン
（図示せず）によって圧縮状態に保持される。この状態
において、装着ラッチドッグ１３８はスリーブ１２０の
溝１３９から横方向へ突出する。しかしながら回収ラッ
チドッグ１５４は溝１５５と整合されておらず、それ故
にスリーブ１２０の範囲内にて圧縮状態に保持される。
ビットセグメント２２はクレードル１７６上に装填さ
れ、各ビットセグメント２２の面８２に接触する弾性バ
ンド１９８により所定位置に保持される。各ビットセグ
メントのクラウン７０はストップ１８２に当接する。イ
ンサート２４は駆動副組立体１８内に配置され、クリッ
プ６２で座着手段３０の上方に保持される。インサート
２４は頂点２０６が上流へ向くように配向される。イン
サート２４のレール２１０が溝６０に係合して、駆動副
組立体１８の内側に沿ってインサート２４がスライドで
きるようにする。
ングドリルのリーマー１６に螺合される。工具２０はス
リーブ１２０をリング１２６に相対的に回転させて装着
モードに設定され、これにより突起１３０は装着モード
の選択凹部１３２に係合される。クレードル１７６は本
体１１８から延ばされてばね１８４を圧縮し、このばね
は端部が空間１６４内へ延在されているロッキングピン
（図示せず）によって圧縮状態に保持される。この状態
において、装着ラッチドッグ１３８はスリーブ１２０の
溝１３９から横方向へ突出する。しかしながら回収ラッ
チドッグ１５４は溝１５５と整合されておらず、それ故
にスリーブ１２０の範囲内にて圧縮状態に保持される。
ビットセグメント２２はクレードル１７６上に装填さ
れ、各ビットセグメント２２の面８２に接触する弾性バ
ンド１９８により所定位置に保持される。各ビットセグ
メントのクラウン７０はストップ１８２に当接する。イ
ンサート２４は駆動副組立体１８内に配置され、クリッ
プ６２で座着手段３０の上方に保持される。インサート
２４は頂点２０６が上流へ向くように配向される。イン
サート２４のレール２１０が溝６０に係合して、駆動副
組立体１８の内側に沿ってインサート２４がスライドで
きるようにする。
【００２５】工具２０はワイヤーラインアダプター１２
４を経て標準的なワイヤーラインに連結され、装着ラッ
チドッグ１３８を圧縮する搬送スリーブ２６０（図２９
に示される）に挿入される。次ぎにこの搬送スリーブ２
６０は工具２０とともにドリル１２の中央を通して降下
される。工具２０の降下速度を増大させるためにスリー
ブの上端部に搬送スリーブ用の錘２６２（図３０を参
照）を取り付けることができる。搬送スリーブ２６０の
降下はランドリング２５２に当接して一時停止される。
しかしながらリング２５２の内径よりも小さな外径を有
する工具２０は降下を続ける。工具２０がランドリング
２５２を通過するとき、装着ラッチドッグ１３８はばね
１５０によりスリーブ１２０に形成された溝１３９から
突出するように押圧される。ラッチドッグ１３８の支持
面１５２は頂点２０６に接触し、これにより支持面１５
２が平坦面２０８上に位置して頂点２０６を引き離す位
置となるまで、工具２０を回転させる。工具２０のこの
回転は、駆動副組立体１８の凹部５６およびインサート
２４のキー溝２１８に対するビットセグメント２２の正
確な整合を保証する。
４を経て標準的なワイヤーラインに連結され、装着ラッ
チドッグ１３８を圧縮する搬送スリーブ２６０（図２９
に示される）に挿入される。次ぎにこの搬送スリーブ２
６０は工具２０とともにドリル１２の中央を通して降下
される。工具２０の降下速度を増大させるためにスリー
ブの上端部に搬送スリーブ用の錘２６２（図３０を参
照）を取り付けることができる。搬送スリーブ２６０の
降下はランドリング２５２に当接して一時停止される。
しかしながらリング２５２の内径よりも小さな外径を有
する工具２０は降下を続ける。工具２０がランドリング
２５２を通過するとき、装着ラッチドッグ１３８はばね
１５０によりスリーブ１２０に形成された溝１３９から
突出するように押圧される。ラッチドッグ１３８の支持
面１５２は頂点２０６に接触し、これにより支持面１５
２が平坦面２０８上に位置して頂点２０６を引き離す位
置となるまで、工具２０を回転させる。工具２０のこの
回転は、駆動副組立体１８の凹部５６およびインサート
２４のキー溝２１８に対するビットセグメント２２の正
確な整合を保証する。
【００２６】ラッチドッグ１３８は頂点２０６と衝突し
て短い距離を後方へ駆動され、スリーブ２０の相当の移
動を生じる。この作用により、溝１９６は凹部１９２上
に位置され、内部に位置されたピン（図示せず）が空間
１６４から引き戻されて、ばね１８４が拡張できるよう
にする。これはクレードル１７６を本体１１８内に収納
させる。各ビットセグメントの面９８は切頭円錐端部１
７２に沿ってスライドして本体１１８の横方向へ延在
し、内壁面２２（図２３を参照）に接触する。工具１２
０が降下を続けると、シャンク６８のステップ９０が駆
動副組立体１８のラッチドッグ３２に係合する。
て短い距離を後方へ駆動され、スリーブ２０の相当の移
動を生じる。この作用により、溝１９６は凹部１９２上
に位置され、内部に位置されたピン（図示せず）が空間
１６４から引き戻されて、ばね１８４が拡張できるよう
にする。これはクレードル１７６を本体１１８内に収納
させる。各ビットセグメントの面９８は切頭円錐端部１
７２に沿ってスライドして本体１１８の横方向へ延在
し、内壁面２２（図２３を参照）に接触する。工具１２
０が降下を続けると、シャンク６８のステップ９０が駆
動副組立体１８のラッチドッグ３２に係合する。
【００２７】工具１２０の引き続く降下移動は、インサ
ート２４を平坦面２０８に支持される装着ラッチドッグ
１３８で下方へ引き下ろす。各ビットのステップ９０が
ラッチドッグ３２に係合すると、ビットセグメント２２
のそれ以上の降下移動は防止される。インサート２４は
ビットセグメントの後面９６を集め、弾性バンド１９８
の押圧力に抗してビットセグメント２２を半径方向外方
へ拡張させるように作用して、ビットセグメントを個々
の凹部５８の中に位置決めさせる。インサート２４は、
キー溝２１８がビットセグメント２２の上をスライドし
てビットセグメント２２を駆動副組立体１８との間に保
持する装着位置となるまで、下方へ引き続き移動され
る。弾性バンド１９８は、駆動副組立体１８の面４４と
ビットセグメント２２の面８２との間に形成された空間
内に位置する。工具２０は次ぎにワイヤーライン２５６
を介してランドリング２５２へ引かれ、その上で個々の
ラッチドッグ１３８はリング２５２を通して後方へ引か
れることで圧縮される。工具２０は次ぎに搬送スリーブ
２６０に再び侵入し、両者がドリルから完全に抜き出さ
れる。
ート２４を平坦面２０８に支持される装着ラッチドッグ
１３８で下方へ引き下ろす。各ビットのステップ９０が
ラッチドッグ３２に係合すると、ビットセグメント２２
のそれ以上の降下移動は防止される。インサート２４は
ビットセグメントの後面９６を集め、弾性バンド１９８
の押圧力に抗してビットセグメント２２を半径方向外方
へ拡張させるように作用して、ビットセグメントを個々
の凹部５８の中に位置決めさせる。インサート２４は、
キー溝２１８がビットセグメント２２の上をスライドし
てビットセグメント２２を駆動副組立体１８との間に保
持する装着位置となるまで、下方へ引き続き移動され
る。弾性バンド１９８は、駆動副組立体１８の面４４と
ビットセグメント２２の面８２との間に形成された空間
内に位置する。工具２０は次ぎにワイヤーライン２５６
を介してランドリング２５２へ引かれ、その上で個々の
ラッチドッグ１３８はリング２５２を通して後方へ引か
れることで圧縮される。工具２０は次ぎに搬送スリーブ
２６０に再び侵入し、両者がドリルから完全に抜き出さ
れる。
【００２８】駆動副組立体１８のまわりにロックされた
ビットセグメント２２が地盤を掘削するドリルビットを
形成する。標準的なコアサンプル胴体２５４が次ぎにワ
イヤーライン２５６を経てドリル１２の内部へ下ろされ
て、掘削した地盤のコアサンプルを保持するようにな
す。インサート２４はコアサンプル胴体２５４（図２４
および図２５を参照）がインサートを通過できるように
する寸法である。駆動副組立体１８およびインサート２
４の間にビットセグメント２２が保持されてドリルビッ
トを形成されると、ドリル１２は掘削穴の底部へ下ろさ
れて掘削を開始される。図２４を参照すると、ビットク
ラウン７０が穴底部に接触すると、セグメント２２は駆
動副組立体の面３４，４８および５２をそれぞれビット
セグメントの面８６，１１２，および１１４に支持させ
て後方へスライドするように強制される。このモード
（掘削モード）では、ステップ９０はランド３２の周り
に間隔を隔てられる。ビットセグメントのスライド運動
は、ビットセグメントの面７７および８８、および駆動
副組立体の面３８で容易とされ、これらの面の全てが軸
線３６と平行に延在している。
ビットセグメント２２が地盤を掘削するドリルビットを
形成する。標準的なコアサンプル胴体２５４が次ぎにワ
イヤーライン２５６を経てドリル１２の内部へ下ろされ
て、掘削した地盤のコアサンプルを保持するようにな
す。インサート２４はコアサンプル胴体２５４（図２４
および図２５を参照）がインサートを通過できるように
する寸法である。駆動副組立体１８およびインサート２
４の間にビットセグメント２２が保持されてドリルビッ
トを形成されると、ドリル１２は掘削穴の底部へ下ろさ
れて掘削を開始される。図２４を参照すると、ビットク
ラウン７０が穴底部に接触すると、セグメント２２は駆
動副組立体の面３４，４８および５２をそれぞれビット
セグメントの面８６，１１２，および１１４に支持させ
て後方へスライドするように強制される。このモード
（掘削モード）では、ステップ９０はランド３２の周り
に間隔を隔てられる。ビットセグメントのスライド運動
は、ビットセグメントの面７７および８８、および駆動
副組立体の面３８で容易とされ、これらの面の全てが軸
線３６と平行に延在している。
【００２９】ビットセグメント２２および駆動副組立体
１８の面の配置は、ビット重量および掘削時に生じる内
部／外部の回転力を駆動副組立体１８に伝達する。更
に、この作用は、ビットセグメントの各々の最上位置の
内縁がインサート２４の外周壁面２１２に対して僅かに
内方へ押圧されるときのクランプ作用によって、インサ
ート２４を所定位置にロックする。ビットセグメント２
２および駆動副組立体１８の間の、掘削時の力の伝達が
図２４に示され、以下に説明される。矢印Ａは掘削時に
ストリング重量の一部がビットクラウン７０から駆動副
組立体１８へ伝達される方向を示している。この力は駆
動副組立体１８の長手方向に方向を定められて、面４８
および５２に付与される。ストリングの残りの重量は各
ビットセグメントの面８６を経て図２４の矢印Ｆで示さ
れるように各キー溝の表面３４へ伝達される。この力は
また、ビットセグメント２２を半径方向内方へ移動させ
て、掘削時に要求されるインサート２４に対するクラン
プ作用を与えるようになす。クラウン７０の面１０８に
作用する外部の半径方向の力は矢印Ｂで示されるように
面５２で駆動副組立体へ伝達される。これらの力は、駆
動副組立体１８の面５２および４８でも支持される。ビ
ットクラウン７０および駆動ラグ５６に作用する内部の
半径方向の力は、矢印Ｃで示されるように面４８を経て
駆動副組立体に伝達される。
１８の面の配置は、ビット重量および掘削時に生じる内
部／外部の回転力を駆動副組立体１８に伝達する。更
に、この作用は、ビットセグメントの各々の最上位置の
内縁がインサート２４の外周壁面２１２に対して僅かに
内方へ押圧されるときのクランプ作用によって、インサ
ート２４を所定位置にロックする。ビットセグメント２
２および駆動副組立体１８の間の、掘削時の力の伝達が
図２４に示され、以下に説明される。矢印Ａは掘削時に
ストリング重量の一部がビットクラウン７０から駆動副
組立体１８へ伝達される方向を示している。この力は駆
動副組立体１８の長手方向に方向を定められて、面４８
および５２に付与される。ストリングの残りの重量は各
ビットセグメントの面８６を経て図２４の矢印Ｆで示さ
れるように各キー溝の表面３４へ伝達される。この力は
また、ビットセグメント２２を半径方向内方へ移動させ
て、掘削時に要求されるインサート２４に対するクラン
プ作用を与えるようになす。クラウン７０の面１０８に
作用する外部の半径方向の力は矢印Ｂで示されるように
面５２で駆動副組立体へ伝達される。これらの力は、駆
動副組立体１８の面５２および４８でも支持される。ビ
ットクラウン７０および駆動ラグ５６に作用する内部の
半径方向の力は、矢印Ｃで示されるように面４８を経て
駆動副組立体に伝達される。
【００３０】コア切断時（図２５に示される）に、ドリ
ル１２が掘削穴の底部から持ち上げられるとき、ビット
セグメントはステップ９０がランド３２に当接するまで
駆動副組立体１８に相対的にスライドし、駆動副組立体
の面４０および４６はビットセグメントの面８４および
７８に対してそれぞれ支持される。コアサンプル胴体２
５４もビットセグメント２２の面１０２に対して力を作
用させる。この力は、掘削穴の底部へ向かって傾斜した
斜め方向にて、ビットセグメント２２から駆動副組立体
１８へとそれぞれの面７７および４６；および８４およ
び４０の間で矢印Ｄ，ＥおよびＧで示されるように伝達
される。ビットセグメント２２および駆動副組立体１８
の、それぞれ面７８および４６の間の空間すなわち間隙
（図２４に示される）は、コア切断時にコアサンプル胴
体２５４がビットセグメント２２に力を伝達したとき、
ビットセグメント２２が半径方向外方へ撓めるようにし
ている。これがコア切断時にビットセグメントを軸線３
６から半径方向へ拡張させて、通常のようにコアサンプ
ル胴体リフター（図示せず）を経てコアサンプルが掘削
される岩盤から切断されるようになす。
ル１２が掘削穴の底部から持ち上げられるとき、ビット
セグメントはステップ９０がランド３２に当接するまで
駆動副組立体１８に相対的にスライドし、駆動副組立体
の面４０および４６はビットセグメントの面８４および
７８に対してそれぞれ支持される。コアサンプル胴体２
５４もビットセグメント２２の面１０２に対して力を作
用させる。この力は、掘削穴の底部へ向かって傾斜した
斜め方向にて、ビットセグメント２２から駆動副組立体
１８へとそれぞれの面７７および４６；および８４およ
び４０の間で矢印Ｄ，ＥおよびＧで示されるように伝達
される。ビットセグメント２２および駆動副組立体１８
の、それぞれ面７８および４６の間の空間すなわち間隙
（図２４に示される）は、コア切断時にコアサンプル胴
体２５４がビットセグメント２２に力を伝達したとき、
ビットセグメント２２が半径方向外方へ撓めるようにし
ている。これがコア切断時にビットセグメントを軸線３
６から半径方向へ拡張させて、通常のようにコアサンプ
ル胴体リフター（図示せず）を経てコアサンプルが掘削
される岩盤から切断されるようになす。
【００３１】掘削時には、上述のように、各ビットセグ
メントの最上内縁がインサート２４の外周壁面に対して
僅かに内方へ押圧されるときのクランプ作用によって、
インサート２４がビットセグメント２２を所定位置にロ
ックする。回転駆動が駆動副組立体１８から駆動ラグ５
６を経てビットセグメント２２へ伝達される。ビットの
潤滑および冷却は通常の方法で行われ、流体がドリル１
２の内部にポンプにより圧送されて、流体がビットクラ
ウン７０まで流れることができるようにするインサート
２４内部の水通路２２２を経て循環される。しかしなが
ら、ビットクラウン７０での冷却は、標準的なドリルビ
ットで達成されるようには実質的に困難である。本発明
の装置では、隣接するビットセグメント２２の間に形成
された間隙によって、極めて幅広い水通路が自然に備え
られる。
メントの最上内縁がインサート２４の外周壁面に対して
僅かに内方へ押圧されるときのクランプ作用によって、
インサート２４がビットセグメント２２を所定位置にロ
ックする。回転駆動が駆動副組立体１８から駆動ラグ５
６を経てビットセグメント２２へ伝達される。ビットの
潤滑および冷却は通常の方法で行われ、流体がドリル１
２の内部にポンプにより圧送されて、流体がビットクラ
ウン７０まで流れることができるようにするインサート
２４内部の水通路２２２を経て循環される。しかしなが
ら、ビットクラウン７０での冷却は、標準的なドリルビ
ットで達成されるようには実質的に困難である。本発明
の装置では、隣接するビットセグメント２２の間に形成
された間隙によって、極めて幅広い水通路が自然に備え
られる。
【００３２】従来のドリルビットでは、比較的狭いチャ
ンネルまたは溝がクラウンに切り欠き形成されて、潤滑
剤および冷却液の通過を可能にする。この実施例のビッ
トセグメント２２の間の間隙は、標準的なドリルビット
と比較して、水通路幅の３００％〜６００％の増大を示
している。逆に、ビットクラウン７０の表面積は実質的
に減少されている。これはビットマトリックス設計の標
準的な実際と反対である。ドリルビットセグメントのこ
の構造は、冷却、汚染物質のフラッシュ、および潤滑が
有効に達成され且つポンプ圧力が低圧であれば一層効率
的に掘削できるものと考えられる。クラウン設計はまた
ドリル重量を小さな掘削面積に集中させることで高い貫
入速度を与える。隣接するビットセグメントの間の極め
て幅広い水通路もまたビットクラウンのバーリングまた
は掘削による異物によって生じるビット水通路の閉塞お
よび循環不能の問題をなくす。
ンネルまたは溝がクラウンに切り欠き形成されて、潤滑
剤および冷却液の通過を可能にする。この実施例のビッ
トセグメント２２の間の間隙は、標準的なドリルビット
と比較して、水通路幅の３００％〜６００％の増大を示
している。逆に、ビットクラウン７０の表面積は実質的
に減少されている。これはビットマトリックス設計の標
準的な実際と反対である。ドリルビットセグメントのこ
の構造は、冷却、汚染物質のフラッシュ、および潤滑が
有効に達成され且つポンプ圧力が低圧であれば一層効率
的に掘削できるものと考えられる。クラウン設計はまた
ドリル重量を小さな掘削面積に集中させることで高い貫
入速度を与える。隣接するビットセグメントの間の極め
て幅広い水通路もまたビットクラウンのバーリングまた
は掘削による異物によって生じるビット水通路の閉塞お
よび循環不能の問題をなくす。
【００３３】ビットセグメント２２を取り外して交換す
るために、ドリル１２は先ず短い距離だけ穴底部から持
ち上げられてコアサンプルを岩盤２６４から切断するよ
うになされる。このコアサンプル胴体２５４は次ぎにワ
イヤーライン２５６を使用して通常の方法でドリルから
取り出される。工具２０はスリーブ１２０のカウンター
ツイストにより回収モードとされて、回収凹部１３４が
突起１３０に係合するようになされる。これにより、溝
１５５は回収ラッチドッグ１５４と整合され、回収ラッ
チドッグは完全に拡張されてスリーブ１２０の面を超え
て突出するようになされる。工具２０は搬送スリーブ２
６０に挿入されてドリル１２を通して下ろされる。ラン
ドリング２５２に到達すると、スリーブ２６０の止め具
は一時停止されるが、工具２０は引き続きランドリング
２５２を通して降下して、回収ラッチドッグ１５４およ
び装着ラッチドッグ１３８を露出させるのであり、これ
らのラッチドッグはドリル１２の内周面に接触される。
るために、ドリル１２は先ず短い距離だけ穴底部から持
ち上げられてコアサンプルを岩盤２６４から切断するよ
うになされる。このコアサンプル胴体２５４は次ぎにワ
イヤーライン２５６を使用して通常の方法でドリルから
取り出される。工具２０はスリーブ１２０のカウンター
ツイストにより回収モードとされて、回収凹部１３４が
突起１３０に係合するようになされる。これにより、溝
１５５は回収ラッチドッグ１５４と整合され、回収ラッ
チドッグは完全に拡張されてスリーブ１２０の面を超え
て突出するようになされる。工具２０は搬送スリーブ２
６０に挿入されてドリル１２を通して下ろされる。ラン
ドリング２５２に到達すると、スリーブ２６０の止め具
は一時停止されるが、工具２０は引き続きランドリング
２５２を通して降下して、回収ラッチドッグ１５４およ
び装着ラッチドッグ１３８を露出させるのであり、これ
らのラッチドッグはドリル１２の内周面に接触される。
【００３４】工具２０は次ぎにインサート２４の中に入
り、これにより回収ラッチドッグはインサート２４の内
周面と接触することで圧縮される。装着ラッチドッグ１
３８は頂点２０６と接触して、工具を駆動副組立体１８
との正確な整合状態に回転させる。装着ラッチドッグ１
３８が平坦面２０８に底付きすると、回収ラッチドッグ
１５４は拡張してインサート２４に備えられている溝２
１４の中へ入る。クレードル１７６は拡張位置にあり、
ばね１８４は圧縮されてナット１８６は凹部１９２内に
位置するロッキングピン（図示せず）で直線的な移動が
できないようにロックされる。クレードル１７６はビッ
トセグメント２２の中心に配置されており、ストップ１
８２がビットクラウン７０を超えて延在する。工具２０
がここで短い距離だけワイヤーラインで持ち上げられる
と、回収ラッチドッグ１５４はインサートを元へ引き戻
し、インサート２４は駆動副組立体１８の溝６０に沿っ
てスライドする。同時に、ビットセグメント２２は解放
され、弾性バンド１９８の収縮力によって緊縮される。
工具２０を更に上方へ引き上げることにより、回収ラッ
チドッグ１５４はクリップ６２のテーパー面６５で圧縮
されてインサート２４から自動的に解除される。
り、これにより回収ラッチドッグはインサート２４の内
周面と接触することで圧縮される。装着ラッチドッグ１
３８は頂点２０６と接触して、工具を駆動副組立体１８
との正確な整合状態に回転させる。装着ラッチドッグ１
３８が平坦面２０８に底付きすると、回収ラッチドッグ
１５４は拡張してインサート２４に備えられている溝２
１４の中へ入る。クレードル１７６は拡張位置にあり、
ばね１８４は圧縮されてナット１８６は凹部１９２内に
位置するロッキングピン（図示せず）で直線的な移動が
できないようにロックされる。クレードル１７６はビッ
トセグメント２２の中心に配置されており、ストップ１
８２がビットクラウン７０を超えて延在する。工具２０
がここで短い距離だけワイヤーラインで持ち上げられる
と、回収ラッチドッグ１５４はインサートを元へ引き戻
し、インサート２４は駆動副組立体１８の溝６０に沿っ
てスライドする。同時に、ビットセグメント２２は解放
され、弾性バンド１９８の収縮力によって緊縮される。
工具２０を更に上方へ引き上げることにより、回収ラッ
チドッグ１５４はクリップ６２のテーパー面６５で圧縮
されてインサート２４から自動的に解除される。
【００３５】工具が継続して上方へ移動すると、インサ
ート２４を残し、回収ラッチドッグおよび装着ラッチド
ッグの両方がドリル１２の内周壁面に接触される。ラン
ドリング２５２に到達すると、装着ラッチドッグはばね
の押圧力に抗して圧縮されて、リング２５２を通過する
ようになされる。回収ラッチドッグ１５４を圧縮するた
めに、回収ラッチドッグがランドリングと当接するよう
に面１６２はランドリング２５２の下端面とともに傾斜
すなわちテーパーを備えており、上方への力が加えられ
ると回収ラッチドッグが圧縮されてランドリング２５２
を通過するようになされる。工具２０は次ぎに搬送スリ
ーブ２６０に再度侵入して、ソレノイドと共に地面に引
き出される。ビットセグメント２２は次ぎにクレードル
１７６から取り外され、新しいドリルビットがここでは
駆動装置に取り付けられるようにして、取り付けされる
ことができる。
ート２４を残し、回収ラッチドッグおよび装着ラッチド
ッグの両方がドリル１２の内周壁面に接触される。ラン
ドリング２５２に到達すると、装着ラッチドッグはばね
の押圧力に抗して圧縮されて、リング２５２を通過する
ようになされる。回収ラッチドッグ１５４を圧縮するた
めに、回収ラッチドッグがランドリングと当接するよう
に面１６２はランドリング２５２の下端面とともに傾斜
すなわちテーパーを備えており、上方への力が加えられ
ると回収ラッチドッグが圧縮されてランドリング２５２
を通過するようになされる。工具２０は次ぎに搬送スリ
ーブ２６０に再度侵入して、ソレノイドと共に地面に引
き出される。ビットセグメント２２は次ぎにクレードル
１７６から取り外され、新しいドリルビットがここでは
駆動装置に取り付けられるようにして、取り付けされる
ことができる。
【００３６】リーマー工具２０’、補助駆動副組立体１
８’、および補助インサート２４’の相互作用によるリ
ーマーセグメントの作業位置のままの交換は、ビットセ
グメント２２を参照して上述したことと本質的に同じで
ある。実質的な両者の間の相違点は、クレードル１７
６’の作動である。図２を参照すると、リーマーセグメ
ント２２６はクレードル１７６の空間２２７内で交換さ
れる。装着ラッチドッグ１３８がインサート２４’の頂
点に衝突すると、スリーブ１２０’は後方すなわち上流
方向へ押される。したがって、スリーブ１２０’のリッ
プ２３２はプレート２３６のリップ２３８のまわりに当
接する。これにより、リーマーセグメント２２６は斜面
２２８に沿ってスライドを生じ、リップ２４０はスリー
ブ１２０’の外面から横方向へ突出するようになされ
る。このようにして、リップ２４０は次ぎにランド３
２’と接触して、リーマーセグメント２２６の更に下方
へ向かう移動を停止させることができる。リーマーセグ
メントの回収はビットセグメントの場合と同様に達成で
きる。
８’、および補助インサート２４’の相互作用によるリ
ーマーセグメントの作業位置のままの交換は、ビットセ
グメント２２を参照して上述したことと本質的に同じで
ある。実質的な両者の間の相違点は、クレードル１７
６’の作動である。図２を参照すると、リーマーセグメ
ント２２６はクレードル１７６の空間２２７内で交換さ
れる。装着ラッチドッグ１３８がインサート２４’の頂
点に衝突すると、スリーブ１２０’は後方すなわち上流
方向へ押される。したがって、スリーブ１２０’のリッ
プ２３２はプレート２３６のリップ２３８のまわりに当
接する。これにより、リーマーセグメント２２６は斜面
２２８に沿ってスライドを生じ、リップ２４０はスリー
ブ１２０’の外面から横方向へ突出するようになされ
る。このようにして、リップ２４０は次ぎにランド３
２’と接触して、リーマーセグメント２２６の更に下方
へ向かう移動を停止させることができる。リーマーセグ
メントの回収はビットセグメントの場合と同様に達成で
きる。
【００３７】ドリル１２のリーマーセグメントを組み合
わせて交換することが望まれる場合は、標準的なリーマ
ー１６は駆動副組立体１８’と交換される。リーマーセ
グメント２２６は典型的には工具２０’のワイヤーライ
ンオーバーショット２３４を工具２０のワイヤーライン
アダプター１２４と連結することで同時に交換できる。
これは、工具２０および２０’の相対的な回転を許容す
る。リーマーセグメントおよびビットセグメントの交換
が同時に行われる一方で、リーマーセグメントはビット
セグメントほど頻繁に交換されることはない。リーマー
セグメントが交換されるのでなければ、工具２０’は装
着モードのまま残されて、クレードル１７６’にセグメ
ント２２６は全く装填されない。
わせて交換することが望まれる場合は、標準的なリーマ
ー１６は駆動副組立体１８’と交換される。リーマーセ
グメント２２６は典型的には工具２０’のワイヤーライ
ンオーバーショット２３４を工具２０のワイヤーライン
アダプター１２４と連結することで同時に交換できる。
これは、工具２０および２０’の相対的な回転を許容す
る。リーマーセグメントおよびビットセグメントの交換
が同時に行われる一方で、リーマーセグメントはビット
セグメントほど頻繁に交換されることはない。リーマー
セグメントが交換されるのでなければ、工具２０’は装
着モードのまま残されて、クレードル１７６’にセグメ
ント２２６は全く装填されない。
【００３８】上述の説明から、本発明は従来技術より優
れた多くの利点および利益を得られることが明白であ
る。最も重要なことは、掘削穴からドリルストリングを
抜き出すことを必要とせずにドリルビットおよびリーマ
ーの交換を常に容易且つ迅速に行えることであり、これ
により時間が短縮され、生産性が高まり、掘削費用が低
減されることである。ドリルビットの容易且つ簡単な交
換は、また地盤の変化に関連したドリルビットの交換を
促進して、その時の地盤に対してビット硬度および性質
を最適化させるようにする。この点に関して、ドリルビ
ットがその時の地盤に対して特に設計されたものでない
場合には、その地盤を通して１メートルにも達しない深
さを掘削したときに、ドリルビットは完全に磨耗したこ
とを知ることになる。更に、駆動副組立体のキー溝およ
びインサート輪郭に関連したドリルビットの独特な形状
輪郭は、以下の主要な機能を果たす。すなわち、 1. ビットセグメントおよび駆動副組立体のテーパー面
は、コアサンプルの切断および取り外しのためにドリル
ストリングを持ち上げるとき、ビットクラウンに作用す
る荷重力を、駆動副組立体１８を経て均等に伝達し、こ
れによりビットセグメント２２のスナップ破断（ｓｎａ
ｐｐｉｎｇ）の可能性を排除する。 2. 駆動ラグ５６およびインサート２４に関連してビッ
トセグメント２２の側面７４の面が掘削時に発生するド
リルストリング重量および回転力を駆動副組立体全体を
経て均等に伝達する。 3. 駆動副組立体１８およびビットセグメントの面は、
掘削作業が掘削モードから、装着および取り外し時のビ
ットセグメントのスナップオーバー式ロッキングおよび
ロッキング解除を容易にするコア切断モードに切り替え
られたときに、ビットセグメントが駆動副組立体１８と
インサート２４との間をスライドできるようにする。 4. 駆動副組立体１８およびビットクラウン７０の面
は、掘削作業時に発生する内部／外部の半径方向力に逆
作用する。 5. 駆動副組立体内部に対するビットセグメントのスラ
イド嵌合且つ非密着嵌合は、挿入および引き戻しを容易
にさせる。これは掘削流体または破片で部品が汚れるこ
とに関係する問題を解消する。 6. ねじ結合に替えて組み合うテーパー面を使用したこ
とで、各ビットセグメント２２の全長に沿って設計強度
を最大にするための非常に頑丈且つ簡単なビットセグメ
ント設計を得る。 7. 駆動副組立体１８の設計において与えられ、ドリル
が掘削穴の底部から持ち上げられたとき、または掘削穴
の底部に係合したときに生じる前後の移動は、ビットセ
グメントの汚れを自動的且つ連続的に取り除く。ドリル
のある種の構成において生じ得るような汚染等により発
生するビットセグメントのあらゆる詰まりも自動的に修
正される。 8. ビットセグメントの面とキー溝面との間の相互作用
もまた、インサート２４を掘削モードに自動的にロック
し、ビットクラウン７０の移動は掘削穴の底部に接触
し、またインサートを解放して、ドリルストリングは掘
削穴の底部から持ち上げられる。
れた多くの利点および利益を得られることが明白であ
る。最も重要なことは、掘削穴からドリルストリングを
抜き出すことを必要とせずにドリルビットおよびリーマ
ーの交換を常に容易且つ迅速に行えることであり、これ
により時間が短縮され、生産性が高まり、掘削費用が低
減されることである。ドリルビットの容易且つ簡単な交
換は、また地盤の変化に関連したドリルビットの交換を
促進して、その時の地盤に対してビット硬度および性質
を最適化させるようにする。この点に関して、ドリルビ
ットがその時の地盤に対して特に設計されたものでない
場合には、その地盤を通して１メートルにも達しない深
さを掘削したときに、ドリルビットは完全に磨耗したこ
とを知ることになる。更に、駆動副組立体のキー溝およ
びインサート輪郭に関連したドリルビットの独特な形状
輪郭は、以下の主要な機能を果たす。すなわち、 1. ビットセグメントおよび駆動副組立体のテーパー面
は、コアサンプルの切断および取り外しのためにドリル
ストリングを持ち上げるとき、ビットクラウンに作用す
る荷重力を、駆動副組立体１８を経て均等に伝達し、こ
れによりビットセグメント２２のスナップ破断（ｓｎａ
ｐｐｉｎｇ）の可能性を排除する。 2. 駆動ラグ５６およびインサート２４に関連してビッ
トセグメント２２の側面７４の面が掘削時に発生するド
リルストリング重量および回転力を駆動副組立体全体を
経て均等に伝達する。 3. 駆動副組立体１８およびビットセグメントの面は、
掘削作業が掘削モードから、装着および取り外し時のビ
ットセグメントのスナップオーバー式ロッキングおよび
ロッキング解除を容易にするコア切断モードに切り替え
られたときに、ビットセグメントが駆動副組立体１８と
インサート２４との間をスライドできるようにする。 4. 駆動副組立体１８およびビットクラウン７０の面
は、掘削作業時に発生する内部／外部の半径方向力に逆
作用する。 5. 駆動副組立体内部に対するビットセグメントのスラ
イド嵌合且つ非密着嵌合は、挿入および引き戻しを容易
にさせる。これは掘削流体または破片で部品が汚れるこ
とに関係する問題を解消する。 6. ねじ結合に替えて組み合うテーパー面を使用したこ
とで、各ビットセグメント２２の全長に沿って設計強度
を最大にするための非常に頑丈且つ簡単なビットセグメ
ント設計を得る。 7. 駆動副組立体１８の設計において与えられ、ドリル
が掘削穴の底部から持ち上げられたとき、または掘削穴
の底部に係合したときに生じる前後の移動は、ビットセ
グメントの汚れを自動的且つ連続的に取り除く。ドリル
のある種の構成において生じ得るような汚染等により発
生するビットセグメントのあらゆる詰まりも自動的に修
正される。 8. ビットセグメントの面とキー溝面との間の相互作用
もまた、インサート２４を掘削モードに自動的にロック
し、ビットクラウン７０の移動は掘削穴の底部に接触
し、またインサートを解放して、ドリルストリングは掘
削穴の底部から持ち上げられる。
【００３９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
構成によると、インサートの外周面と地中ドリルの内周
面との間の掘削位置に掘削手段をインサートが保持する
装着位置と、インサートの外周面と地中ドリルの内周面
との間から掘削手段を解放するためにインサートが引き
戻される回収位置との間を移動可能にしたので、地中ド
リルに掘削手段であるドリルビットやリーマーを装着位
置と回収位置との間を移動可能にして作業位置のままで
交換することができる。
構成によると、インサートの外周面と地中ドリルの内周
面との間の掘削位置に掘削手段をインサートが保持する
装着位置と、インサートの外周面と地中ドリルの内周面
との間から掘削手段を解放するためにインサートが引き
戻される回収位置との間を移動可能にしたので、地中ド
リルに掘削手段であるドリルビットやリーマーを装着位
置と回収位置との間を移動可能にして作業位置のままで
交換することができる。
【図１】地中ドリル内部に配置された装置の第１の実施
例の側立面図；
例の側立面図；
【図２】図１に示された装置に使用されている工具の側
立面図；
立面図；
【図３】図２に示された工具の長手方向断面図、
【図４】図２および図３に示された工具の選択スリーブ
の側立面図；
の側立面図；
【図５】図４に示された選択スリーブの端面図；
【図６】図４に示された選択スリーブの反対側の端面の
図；
図；
【図７】図４に示されたＢ−Ｂの断面図；
【図８】図４に示されたＣ−Ｃの断面図；
【図９】図５に示されたＡ−Ａの断面図；
【図１０】図４に示されたＤ−Ｄの断面図；
【図１１】図１に示された装置に使用されたインサート
の側立面図；
の側立面図；
【図１２】図１１に示されたインサートの一端部の図；
【図１３】図１１に示されたインサートの反対側の端面
の図；
の図；
【図１４】図１に示された装置に使用された管状部材の
長手方向断面図；
長手方向断面図；
【図１５】図１４に示された管状部材の一端部の図；
【図１６】図１４に示された管状部材の反対側の端面の
図；
図；
【図１７】図１４に示された管状部材の下側部分の図；
【図１８】図１に示された装置に使用されたビットセグ
メントの側面図；
メントの側面図；
【図１９】図１４に示されたビットセグメントの頂面
図；
図；
【図２０】図１８および図１９に示されたビットセグメ
ントの端面図；
ントの端面図；
【図２１】図１に示された装置に使用されたロッキング
クリップの頂面図；
クリップの頂面図；
【図２２】図１４に示されたロッキングクリップ側面
図；
図；
【図２３】この装置の下端部の拡大した部分的断面図；
【図２４】インサートによりビットセグメントが掘削位
置にロックされた、掘削モードのドリルの端部の断面
図、
置にロックされた、掘削モードのドリルの端部の断面
図、
【図２５】図２４に示されたドリルストリングである
が、ドリルストリングが掘削穴の底部から引き上げられ
て示された図；
が、ドリルストリングが掘削穴の底部から引き上げられ
て示された図；
【図２６】本発明の第２の実施例に使用された工具の断
面図；
面図；
【図２７】本発明の第２の実施例に使用されたリーマー
セグメントの頂面図；
セグメントの頂面図；
【図２８】リーマーセグメントが掘削位置に保持された
本発明の第２の実施例の部分的な断面図；
本発明の第２の実施例の部分的な断面図；
【図２９】図１に示された装置のための搬送スリーブの
側面図；および
側面図；および
【図３０】図１に示された装置の搬送スリーブ用の錘の
側面図である。
側面図である。
１０ ドリルビット装置 １２ 地中ドリル ２２ ビットセグメント ２４ インサート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イーガン，マチュー バンス オーストラリア国6155 ウエスタン オー ストラリア，リーミング，サン ミゲル ドライブ 21
Claims (11)
- 【請求項１】 地中ドリルに掘削手段を着脱可能に保持
するインサートであって、 前記地中ドリルの内部を、前記インサートの外周面と前
記地中ドリルの内周面との間の掘削位置に前記掘削手段
を前記インサートが保持する装着位置と、前記インサー
トの前記外周面と前記地中ドリルの前記内周面との間か
ら前記掘削手段を解放するために前記インサートが引き
戻される回収位置との間を移動可能な実質的に円筒形の
部材を含むインサート。 - 【請求項２】 請求項１に記載のインサートであって、
前記掘削手段および前記掘削位置を保持して前記掘削手
段を受け入れるために、前記外周壁面のまわりで且つ前
記部材の下端部に形成された複数の半径方向に間隔を隔
て長手方向に延在するキー溝を更に含んでいるインサー
ト。 - 【請求項３】 請求項２に記載のインサートであって、
前記インサートの上端部は、前記掘削手段が前記地中ド
リルに装着されているときに前記掘削手段を前記ドリル
の長手軸線のまわりに回転させる形状であり、これによ
り前記掘削手段を前記キー溝に整合させるようになされ
ているインサート。 - 【請求項４】 請求項３に記載のインサートであって、
前記インサートの前記上端部は、前記掘削手段を前記地
中ドリルへ、またその地中ドリルから移送するために使
用される工具に接触するようになされた２つの対向する
頂点を備えており、前記工具が前記頂点に当接すると
き、前記工具は前記ドリルの長手軸線のまわりに回転で
き、これにより前記掘削手段を前記キー溝に整合させる
ようになされたインサート。 - 【請求項５】 請求項４に記載のインサートであって、
前記インサートを前記装着位置と前記回収位置との間で
長手方向に移動させるようにガイドするガイド手段を更
に含んでいるインサート。 - 【請求項６】 請求項３に記載のインサートであって、
前記ガイド手段が、前記地中ドリルの前記内周面に形成
されている溝またはレールに係合するようになされた前
記インサートの前記外周面に形成されているレールまた
は溝を含んでいるインサート。 - 【請求項７】 請求項６に記載のインサートであって、
前記地中ドリルが穴を掘削するために作動されたとき、
前記掘削手段を冷却しまた潤滑するために使用される流
体の流路を形成するために、前記インサートの内周面に
形成された複数の長手方向に延在する溝を更に含んでい
るインサート。 - 【請求項８】 請求項４に記載のインサートであって、
前記回収位置へ前記インサートを移動させるように前記
工具が先ず上方へ第１の距離だけ移動されるとき、前記
工具に係合する第１止め具を更に含んでいるインサー
ト。 - 【請求項９】 請求項８に記載のインサートであって、
前記工具が前記第１の距離だけ引き上げられるとき、前
記止め具から前記工具を解除させるための解除手段を更
に含んでいるインサート。 - 【請求項１０】 請求項９に記載のインサートであっ
て、前記第１止め具が前記円筒形部材に切り欠かれた凹
部であるインサート。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載のインサートであっ
て、上方向に向かって、前記解除手段が前記凹部から前
記円筒形部材の内周面へ導かれたテーパーの付された面
を含んでいるインサート。
Applications Claiming Priority (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AUPL940793 | 1993-06-16 | ||
| AUPM4158A AUPM415894A0 (en) | 1994-03-02 | 1994-03-02 | Retractable drill bit segments |
| AU4158 | 1994-03-02 | ||
| AU9407 | 1994-03-02 | ||
| AUPM4159A AUPM415994A0 (en) | 1994-03-02 | 1994-03-02 | Retractable drill bit |
| AU4159 | 1994-03-02 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7501120A Division JP2695991B2 (ja) | 1993-06-16 | 1994-06-15 | 地中ドリル用の掘削手段を作業位置で交換する装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08270356A true JPH08270356A (ja) | 1996-10-15 |
| JP2706636B2 JP2706636B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=27157725
Family Applications (5)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7501120A Expired - Lifetime JP2695991B2 (ja) | 1993-06-16 | 1994-06-15 | 地中ドリル用の掘削手段を作業位置で交換する装置 |
| JP7164333A Expired - Lifetime JP2706637B2 (ja) | 1993-06-16 | 1995-06-29 | 地中ドリル用駆動副組立体 |
| JP7164332A Expired - Lifetime JP2706636B2 (ja) | 1993-06-16 | 1995-06-29 | 地中ドリルに掘削手段を着脱自在に保持するインサート |
| JP7164335A Expired - Lifetime JP2706639B2 (ja) | 1993-06-16 | 1995-06-29 | 地中ドリル用工具 |
| JP7164334A Expired - Lifetime JP2706638B2 (ja) | 1993-06-16 | 1995-06-29 | 地中ドリル用掘削手段のセグメント |
Family Applications Before (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7501120A Expired - Lifetime JP2695991B2 (ja) | 1993-06-16 | 1994-06-15 | 地中ドリル用の掘削手段を作業位置で交換する装置 |
| JP7164333A Expired - Lifetime JP2706637B2 (ja) | 1993-06-16 | 1995-06-29 | 地中ドリル用駆動副組立体 |
Family Applications After (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7164335A Expired - Lifetime JP2706639B2 (ja) | 1993-06-16 | 1995-06-29 | 地中ドリル用工具 |
| JP7164334A Expired - Lifetime JP2706638B2 (ja) | 1993-06-16 | 1995-06-29 | 地中ドリル用掘削手段のセグメント |
Country Status (17)
| Country | Link |
|---|---|
| US (4) | US5662182A (ja) |
| EP (5) | EP0702746B1 (ja) |
| JP (5) | JP2695991B2 (ja) |
| KR (1) | KR960703190A (ja) |
| CN (2) | CN1046783C (ja) |
| BG (1) | BG99722A (ja) |
| BR (1) | BR9406309A (ja) |
| CA (1) | CA2151272C (ja) |
| DE (1) | DE702746T1 (ja) |
| ES (1) | ES2089987T1 (ja) |
| FI (1) | FI953103A (ja) |
| NO (1) | NO954846L (ja) |
| NZ (1) | NZ267371A (ja) |
| OA (1) | OA10249A (ja) |
| PL (1) | PL173620B1 (ja) |
| RO (1) | RO112529B1 (ja) |
| RU (4) | RU2109907C1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102441446B1 (ko) * | 2022-05-11 | 2022-09-08 | 전상구 | 돌기둥 절단 및 인발기를 이용한 돌기둥 절단 및 인발 공법 |
| KR102488087B1 (ko) * | 2022-05-11 | 2023-01-13 | 주식회사 일화건업 | 돌기둥 절단 및 인발기 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AUPN504995A0 (en) * | 1995-08-28 | 1995-09-21 | Down Hole Technologies Pty Ltd | Locking system |
| AUPN505295A0 (en) * | 1995-08-28 | 1995-09-21 | Down Hole Technologies Pty Ltd | Retraction system for a latching mechanism of the tool |
| AUPN505395A0 (en) | 1995-08-28 | 1995-09-21 | Down Hole Technologies Pty Ltd | Tool for transporting cutting means to and from a ground drill |
| AUPN673995A0 (en) | 1995-11-22 | 1995-12-14 | Down Hole Technologies Pty Ltd | A sleeve for orientating a tool |
| AUPO724797A0 (en) | 1997-06-06 | 1997-07-03 | Down Hole Technologies Pty Ltd | Retrieval head for a drill bit composed of a plurality of bit segments |
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| USRE42877E1 (en) | 2003-02-07 | 2011-11-01 | Weatherford/Lamb, Inc. | Methods and apparatus for wellbore construction and completion |
| US7650944B1 (en) | 2003-07-11 | 2010-01-26 | Weatherford/Lamb, Inc. | Vessel for well intervention |
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| US7857052B2 (en) | 2006-05-12 | 2010-12-28 | Weatherford/Lamb, Inc. | Stage cementing methods used in casing while drilling |
| US8276689B2 (en) | 2006-05-22 | 2012-10-02 | Weatherford/Lamb, Inc. | Methods and apparatus for drilling with casing |
| US7350596B1 (en) | 2006-08-10 | 2008-04-01 | Attaya James S | Methods and apparatus for expanding the diameter of a borehole |
| JP4984938B2 (ja) | 2007-02-07 | 2012-07-25 | 大日本印刷株式会社 | 光学素子およびその製造方法 |
| CN101675205B (zh) * | 2007-03-03 | 2013-12-25 | 朗耶商标有限公司 | 高生产率的芯钻探系统 |
| US9359847B2 (en) | 2007-03-03 | 2016-06-07 | Longyear Tm, Inc. | High productivity core drilling system |
| WO2009029800A1 (en) * | 2007-08-30 | 2009-03-05 | Baker Hughes Incorporated | Apparatus and method for drilling wellbores that utilize a detachable reamer |
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