JPS5816436B2 - Drilling equipment for underground drilling - Google Patents

Drilling equipment for underground drilling

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Publication number
JPS5816436B2
JPS5816436B2 JP55065168A JP6516880A JPS5816436B2 JP S5816436 B2 JPS5816436 B2 JP S5816436B2 JP 55065168 A JP55065168 A JP 55065168A JP 6516880 A JP6516880 A JP 6516880A JP S5816436 B2 JPS5816436 B2 JP S5816436B2
Authority
JP
Japan
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drilling
feed
wall
cylinder
piston
Prior art date
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Expired
Application number
JP55065168A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS55155893A (en
Inventor
ベルネル・マーゲル
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Salzgitter Maschinen AG
Original Assignee
Salzgitter Maschinen AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Salzgitter Maschinen AG filed Critical Salzgitter Maschinen AG
Publication of JPS55155893A publication Critical patent/JPS55155893A/en
Publication of JPS5816436B2 publication Critical patent/JPS5816436B2/en
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B4/00Drives for drilling, used in the borehole
    • E21B4/18Anchoring or feeding in the borehole

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は地中穿孔用掘削装置に関し、さらに評言すれば
乾式掘削用およびドリルロンドを通して定木材料を還流
させる流水掘削用の掘削装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a drilling device for underground drilling, and more particularly to a drilling device for dry drilling and flowing water drilling in which planting material is returned through a drill rond.

該穿孔装置はドリル工具用の送り負荷を発生させるため
の駆動機構を有し且つドリル工具とともに掘削穴内に進
入可能な送り装置と、該送り装置からの反力を吸収する
ために掘削穴壁に支持される支持装置とから構成するこ
とができる。
The drilling device has a drive mechanism for generating a feed load for the drill tool and includes a feed device that can enter the drill hole together with the drill tool, and a feed device that is attached to the wall of the drill hole to absorb the reaction force from the feed device. and a support device to be supported.

地中穿孔方法のライン全体においては、工具上に強力な
押圧力が要求されている。
The entire line of underground drilling methods requires strong pressing forces on the tool.

その結果として送り装置と支持装置がドリル工具ととも
に掘削穴内に進入させる掘削装置は公知となっている。
As a result, drilling rigs are known in which a feed device and a support device are advanced into the drilling hole together with the drilling tool.

この種の公知の装置において送り負荷を発生させるため
の、駆動機構は外周に配置した複数の油圧シリンダから
なっている。
In known devices of this type, the drive mechanism for generating the feed load consists of a plurality of hydraulic cylinders arranged around the outer circumference.

支持負荷を発生させるための機構は外周に分割した方法
で配置した油圧シリンダによって作動される筒状支持部
材から構成されている。
The mechanism for generating the support load consists of a cylindrical support member actuated by hydraulic cylinders arranged in a segmented manner around the outer periphery.

このような複数の油圧シリンダは一方において相当の構
造的および部品的費用を増大させ、他方では支持負荷発
生用の油圧シリンダが送り負荷発生用の油圧シリンダ以
前に作動させるために、とくに連続切換の極めて慎重な
調整制御機構を必要とする。
Such a plurality of hydraulic cylinders on the one hand increases the construction and component costs considerably and, on the other hand, because the hydraulic cylinders for generating the supporting load are activated before the hydraulic cylinders for generating the feed load, it is especially difficult for continuous switching. Requires a very careful regulatory control mechanism.

とくに高圧負荷を有する場合供給ラインと制御機構とを
有する複数の油圧シリンダは特別な欠点を有している。
Several hydraulic cylinders with supply lines and control mechanisms have particular disadvantages, especially when having high pressure loads.

さらに公知の支持装置は掘削式壁土への点接触または線
接触を得るのみであるから該装置が一定の掘削穴内の一
定地点にだけ進入するという欠点を有している。
Furthermore, the known support devices have the disadvantage that they only reach a point or line contact with the excavated wall, so that they penetrate only at certain points within a given excavation hole.

このため公知の装置によれば枠付けした掘削穴または強
固な岩盤の掘削穴のみしか削岩することができない。
For this reason, the known devices can only drill framed boreholes or boreholes in solid rock.

更に公知の掘削装置においては、複数の油圧シリンダが
掘削装置の作動についての全体的安全性を制限し、とく
に送り負荷と支持力の双方を一定に備えることに関して
限定される。
Furthermore, in known drilling rigs, the plurality of hydraulic cylinders limits the overall safety of the operation of the drilling rig, especially with regard to constant provision of both the feed load and the supporting force.

従って、その構造および制御が実質的に簡単化され且つ
作動の安全性が実質的に改善された送り負荷と支持力発
生機構を有する前記した型式の掘削装置を提供できるよ
うにすることが望ましい。
It would therefore be desirable to be able to provide an excavation rig of the type described above having a feed load and support force generation mechanism whose construction and control are substantially simplified and whose operational safety is substantially improved.

さらに各圧力発生機構を作動させるとき、穴の掘削中全
体的に使用される媒体1例えば水または加圧空気を使用
できるように配設させねばならない。
Furthermore, when activating each pressure-generating mechanism, it must be provided that the medium 1 used throughout the drilling of the hole, for example water or pressurized air, can be used.

本発明によれば、ドリル工具と、ドリル工具用の送り負
荷を発生させるための動力機構を有しかつドリル工具と
ともに掘削穴内に進入し得る工具送り装置と、この工具
送り装置からの反力を吸収するための支持装置とからな
り、送り負荷発生用動力機構を、ドリル工具に連結しか
つこのドリル工具の長手方向軸のまわりに同中心的に配
置した送りピストンと、該送りピストンと支持装置の一
部分との間に配置され且つ筒状部材の壁上を転動するよ
うに配置された少なくとも1つの転勤ベローズとから形
成し、該転勤ベローズを支持しかつドリル工具に隣接す
る支持装置の一部分の面が送りシリンダの面壁を形成す
る地中穿孔用掘削装置を提供するようにしである。
According to the present invention, a drill tool, a tool feeder having a power mechanism for generating a feed load for the drill tool and capable of entering into an excavated hole together with the drill tool, and a reaction force from the tool feeder are provided. a feed piston connected to the drill tool and arranged concentrically about the longitudinal axis of the drill tool; the feed piston and the support device; at least one transfer bellows disposed between and arranged to roll on the wall of the tubular member, a portion of the support device supporting the transfer bellows and adjacent the drilling tool; The present invention provides an excavating device for underground drilling, the surface of which forms the face wall of the feed cylinder.

その結果として、完全に同中尼釣な配置において、それ
ぞれの圧力媒体によって作用されるシリンダ空間は1つ
だけしか必要がなく、該シリンダ空間は装置の全周にわ
たって延在しかつ送りピストンの一定の簡単な負荷をか
けることになる。
As a result, in a completely parallel arrangement, only one cylinder space is required which is acted upon by the respective pressure medium, which cylinder space extends over the entire circumference of the device and is constant at the feed piston. A simple load will be applied.

本装置の構造は転勤ベローズを有する同中心的な送りピ
ストンが形成され、支持装置自体が送りシリンダの少な
くとも面壁を、しかもまたシリンダ壁土に転勤ベローズ
が転動するよりも簡単なかつより同中心的な構造におい
て対応する構造で形成するので実質的に簡単化される。
The structure of the device is such that a concentric feed piston with a transfer bellows is formed, and the support device itself supports at least the face wall of the feed cylinder, and also in a simpler and more concentric manner than the transfer bellows rolls on the cylinder wall soil. Since the structure is formed with a corresponding structure, it is substantially simplified.

送り負荷を発生するための1つのシリンダ空間は構造的
配置のみではなくとくに送りラインならびに制御が簡単
化されるように加圧されるようにできる。
A cylinder space for generating the feed load can be pressurized in such a way that not only the structural arrangement but also the feed line and control are simplified.

送り負荷の発生のための転勤ベローズによって閉止され
るシリンダ空間の加圧のために、圧力媒体は掘削穴の形
成中一般的に利用できる。
A pressure medium is generally available during the formation of the borehole for the pressurization of the cylinder space closed by the transfer bellows for the generation of the feed load.

例えば、水または加圧空気を使用することができる。For example, water or pressurized air can be used.

簡単な構造にして送りラインおよび制御系を備えること
によって、本掘削装置の作動の安全性は実質的に改善さ
れる。
Due to the simple construction and provision of feed lines and control systems, the safety of operation of the drilling rig is substantially improved.

掘削装置を構造的にも作用的にもさらに簡単化する1つ
の態様は本発明の実施例によれば転勤ベローズが送りピ
ストンの外壁と送りシリンダの面壁の周部との間に延在
しかつ使用時に送りピストンの運動中掘削式壁土を転動
するような方法で自由に配置されることによって得られ
る。
One aspect which further simplifies the drilling rig both structurally and operationally is that according to an embodiment of the invention the shifting bellows extend between the outer wall of the feed piston and the circumference of the face wall of the feed cylinder and In use, it is obtained by freely placing the excavated wall soil in such a way that it rolls during the movement of the feed piston.

この方法において支持装置の全周にわたる十分に囲繞し
た外方支持を簡単な方法で得られる。
In this way, a well-enclosed external support over the entire circumference of the support device can be obtained in a simple manner.

この事実は支持のために使用する転勤ベローズを掘削穴
壁の全周範囲にわたって壁に対して緊密に適合するよう
に配設することができるので緩んだ岩壁においても同様
に掘削を行なうことができるという利点をもたらす。
This fact makes it possible to drill even in loose rock walls, since the transfer bellows used for support can be arranged in a tight fit against the wall over the entire circumference of the borehole. It gives you the advantage of being able to.

さらに重要な利点は、送り負荷発生ならびに支持負荷発
生のために、送りピストン、送りシリンダの面壁および
2個の転勤ベローズによつて形成されたシリンダ空間全
体の圧力媒体活動が1つしか必要がないということであ
る。
A further important advantage is that only one pressure medium action of the entire cylinder space formed by the feed piston, the face wall of the feed cylinder and the two shifting bellows is required for the generation of the feed load as well as the generation of the support load. That's what it means.

それによって掘削装置の制御は極めて簡単化される。The control of the drilling rig is thereby greatly simplified.

使用する転勤ベローズ壁の各々の面は常に所望の負荷を
得るために適宜な方法で寸法付けすることができる。
Each side of the transfer bellows wall used can always be dimensioned in any suitable manner to obtain the desired load.

掘削穴壁の負荷に関連して支持負荷を発生する転勤ベロ
ーズと掘削穴壁との間の面圧力は別個の機械的支持装置
に比して極めて小さいという利点がある。
The advantage is that the surface pressure between the transfer bellows and the borehole wall, which generates supporting loads in relation to the loads on the borehole wall, is extremely low compared to a separate mechanical support device.

掘削装置がドリルロッドにより支持された流水掘削(f
lush drilling )用のドリル工具ととも
に使用するように設けられ、その場合の本発明の他の実
施例によると、転勤ベローズを支持する支持装置の一部
分が送りピストンの方向にドリルロッドを囲繞するため
の管状筐体内に延在し、送りピストンが前記管状筐体を
囲繞する環状ピストンとして形成され、そして転勤ベロ
ーズが面壁に隣接する管状筐体の端部と面壁に隣接する
環状ピストンの端部内周との間および面壁の外周と面壁
に隣接する環状ピストンの端部外周との間にそれぞれ配
置されることによって特に好適でかつ簡単な構造の掘削
装置が得られる。
Flowing water drilling (f
According to a further embodiment of the invention, the part of the support device supporting the transfer bellows is provided for use with a drill tool for rush drilling) for enclosing the drill rod in the direction of the feed piston. extending within a tubular housing, a feed piston being formed as an annular piston surrounding said tubular housing, and a transfer bellows connecting an end of the tubular housing adjacent the face wall and an inner periphery of the end of the annular piston adjacent the face wall; A particularly advantageous and simple construction of the drilling device is obtained by the arrangement between the outer circumference of the face wall and the outer circumference of the end of the annular piston adjacent to the face wall.

その結果として、単一の加圧空間を有する簡単かつ完全
に同中心的な配置が得られる。
The result is a simple and completely concentric arrangement with a single pressurized space.

送り方向において有効な送りピストンの面は所望される
と同様な大きさであるように選択することができる。
The surface of the feed piston effective in the feed direction can be selected to be as large as desired.

さらに、この同中心的配置はドリル工具から環状ピスト
ンを経由して支持装置の管状筐体への反動モーメントの
伝達のための復帰モーメント支持として管状筐体を使用
させしめる。
Furthermore, this concentric arrangement allows the use of the tubular housing as a return moment support for the transmission of recoil moments from the drilling tool via the annular piston to the tubular housing of the support device.

それぞれの送り負荷に関連して支持負荷をとくに一定に
発生するためj・こは、本発明の他の実施例においては
送りピストンの停止位置において支持負荷を発生するよ
うに掘削穴壁に対している外方転勤ベローズの外面が送
り方向に有効な送りピストンの面より大きく常に寸法付
けられるならば好適である。
In order to generate a particularly constant support load in relation to the respective feed load, in another embodiment of the invention the support load is applied to the borehole wall in such a way that the support load is generated in the rest position of the feed piston. It is advantageous if the outer surface of the externally displacing bellows is always dimensioned larger than the surface of the feed piston effective in the feed direction.

この方法において掘削穴壁内の支持装置はドリル工具の
回転運動を開始する前および送り負荷を開始する前に圧
力下で限定されることが常に保証される。
In this way it is always ensured that the support device in the borehole wall is confined under pressure before starting the rotational movement of the drill tool and before starting the feed load.

前述した型の掘削装置が乾式掘削用に設けられるならば
、その場合に本発明の他の実施例によれば、転勤ベロー
ズを支持する支持装置の一部分が掘削面に向って開放す
るシリンダとして構成され、送りピストンがシリンダシ
ェルと同中心的に延びかつそれから離して置かれ、そし
て転勤ベローズが閉止端に隣接するシリンダシェルの内
壁端部と支持装置に隣接する送りピストンの外壁端部と
の間に配置されることによって送り負荷に対する反動を
受容する簡単な機構を有する簡単な構造の掘削装置が得
られる。
If a drilling rig of the type described above is provided for dry drilling, then according to another embodiment of the invention it is provided that the part of the support device supporting the transfer bellows is constructed as a cylinder that is open towards the excavation surface. a feed piston extending concentrically with and spaced apart from the cylinder shell, and a transfer bellows between an inner wall end of the cylinder shell adjacent the closed end and an outer wall end of the feed piston adjacent the support device. By arranging the excavating device in the same manner as in FIG.

この方法において、一方では転勤ベローズの簡単な配置
および固着が得られかつ他方ではシリンダ壁カ転動ベロ
ーズの転動のため簡単な方法で構成される。
In this way, on the one hand, a simple arrangement and fastening of the rolling bellows is obtained and, on the other hand, the cylinder wall is configured in a simple manner for rolling of the rolling bellows.

またこの場合に全周のまわりに延びる圧力空間が簡単に
形成される好都合な同中心的構造が得られる。
Also, an advantageous concentric structure is obtained in this case, in which a pressure space extending around the entire circumference can be easily created.

次に本発明を添付図面に示した実施例について詳細に説
明する。
Next, the present invention will be described in detail with reference to embodiments shown in the accompanying drawings.

第1図および第2図に示した掘削装置は流水掘削(fl
ush drilling )を行なうためのものであ
る。
The drilling equipment shown in Figures 1 and 2 is a flowing water drilling (fl)
This is for performing ush drilling.

ドリル工具1は公知の方法でドリルロッド2に装着され
ている。
A drill tool 1 is mounted on a drill rod 2 in a known manner.

ドリルロッド2とドリル工具1との間には回転装置8が
取付けられていて、該回転装置3は掘削穴内に進入させ
ることができる。
A rotating device 8 is mounted between the drill rod 2 and the drilling tool 1, and the rotating device 3 can be introduced into the drilled hole.

ドリルロッド2は掘削装置の上方部分に配置した支持装
置の上方シリンダ部分4により囲繞されている。
The drill rod 2 is surrounded by an upper cylinder part 4 of a support device arranged in the upper part of the drilling rig.

支持装置の上方シリンダ部分4はドリル工具1の方向に
おいてドリルロッド2を囲繞する管状筐体5に延在して
いる。
The upper cylindrical part 4 of the support device extends in the direction of the drill tool 1 into a tubular housing 5 surrounding the drill rod 2 .

この管状筐体5は外側筐体1および内側筐体8により構
成される環状ピストン6によって囲繞されている。
This tubular housing 5 is surrounded by an annular piston 6 constituted by an outer housing 1 and an inner housing 8.

また外側筐体7は符号9で示すような回転装置3の非回
転部と同中心的に下方に延在し且つ該非回転部と堅固に
固着されている。
Further, the outer casing 7 extends downward concentrically with the non-rotating portion of the rotating device 3 as indicated by reference numeral 9, and is firmly fixed to the non-rotating portion.

きらに支持装置の管状筐体5は回転装置3用のトルク支
持体を形成し、その結果その外周に間隔を置いて配置し
た複数の突起10を有しており、該突起10は環状ピス
トン6の内側筐体8の縦長スリット11内で軸方向に摺
動可能になっている。
The tubular housing 5 of the support device forms a torque support for the rotating device 3 and thus has a plurality of projections 10 arranged at intervals on its outer periphery, which projections 10 are connected to the annular piston 6. It is possible to slide in the axial direction within the vertically long slit 11 of the inner housing 8 of.

ドリル工具に近い支持装置の上方シリンダ部分4の面は
後述する送りシリンダの軸方向圧力面壁12を形成する
The surface of the upper cylinder part 4 of the support device close to the drill tool forms the axial pressure face wall 12 of the feed cylinder, which will be described below.

ドリル工具から離している送りピストン6の環状面13
は送りピストン6用の軸方向圧力面を形成する。
Annular surface 13 of feed piston 6 away from the drill tool
forms the axial pressure surface for the feed piston 6.

ドリル工具から離れている管状筐体5の端部14とドリ
ル工具1から離れている環状ピストン6またはその内側
筐体8の端部15との間には転勤ベローズ16が配設さ
れ、該転動ベローズ16は一方で管状筐体5上をかつ他
方で環状ピストン6の内側筐体8上を転動する。
A transfer bellows 16 is arranged between the end 14 of the tubular housing 5 remote from the drill tool and the end 15 of the annular piston 6 or its inner housing 8 remote from the drill tool 1, which The moving bellows 16 rolls on the tubular housing 5 on the one hand and on the inner housing 8 of the annular piston 6 on the other hand.

さらに、面壁12の外周部17とドリル工具から離れて
いる環状ピストン6の端部15の外周との間にはさらに
他の転勤ベローズ18が延在している。
Furthermore, a further shifting bellows 18 extends between the outer circumference 17 of the face wall 12 and the outer circumference of the end 15 of the annular piston 6 remote from the drilling tool.

この転動ベローズ18は環状ピストンの外側筐体7と掘
削穴19の内壁上を転動する。
This rolling bellows 18 rolls on the outer housing 7 of the annular piston and on the inner wall of the borehole 19.

さらに第1図に示した通り、環状ピストン6の停止位置
において、掘削穴壁に対して敷設される外側転動ベロー
ズ18の外面は送り方向に作用する送りピストンの面1
3より大きな寸法となっている。
Furthermore, as shown in FIG. 1, in the rest position of the annular piston 6, the outer surface of the outer rolling bellows 18, which is laid against the wall of the wellbore, is located at the surface 1 of the feed piston acting in the feed direction.
The size is larger than 3.

その結果きして面壁12と面壁13との間及び転動ベロ
ーズ16と18の壁面間に筒状空間が形成される。
As a result, a cylindrical space is formed between the face wall 12 and the face wall 13 and between the walls of the rolling bellows 16 and 18.

該筒状空間は略示した供給ライン20により適当な圧力
媒体で加圧させることができ、圧力をかけているとき、
環状ピストン6の送り用の圧力空間と転勤ベローズ18
により掘削穴壁19に対する掘削装置全体の支持用の圧
力空間として作用する。
The cylindrical space can be pressurized with a suitable pressure medium by means of a schematically illustrated supply line 20, and when pressurized,
Pressure space for feeding the annular piston 6 and transfer bellows 18
This acts as a pressure space for supporting the entire drilling rig against the borehole wall 19.

掘削装置全体のより良好な中心位置決めを得るために、
軸方向に一定の間隔で且つ外周に距離を置いて複数の支
持部材21を配置させである。
To obtain better centering of the entire drilling rig,
A plurality of support members 21 are arranged at regular intervals in the axial direction and at a distance on the outer periphery.

第2aおよび2b図には送り装置の2つの端部位置を示
す。
Figures 2a and 2b show two end positions of the feed device.

第2a図は環状ピストン6が完全に外側に延伸した位置
を示し、該位置において、一方で内側転動ベローズ16
が管状筐体5上に、他方において外方転動ベローズ18
が掘削穴壁19上に完全に支持される。
FIG. 2a shows the annular piston 6 in its fully extended position, in which the inner rolling bellows 16
on the tubular housing 5, on the other hand an outward rolling bellows 18
is fully supported on the borehole wall 19.

第2b図は反対位置の説明として第1図に同様に図示し
た停止位置を示すものである。
FIG. 2b shows the stopping position similarly illustrated in FIG. 1 as an illustration of the opposite position.

第3図には第1図または第2a図および第2b図に図示
した掘削装置の制御用スイッチング回路を略図的に示し
ている。
FIG. 3 schematically shows a switching circuit for controlling the excavation rig shown in FIG. 1 or FIGS. 2a and 2b.

コンプレッサ22は2つの転動ベローズ16および18
の送りおよび支持に必要な加圧空気を発生する。
Compressor 22 consists of two rolling bellows 16 and 18
Generates the pressurized air necessary to feed and support the

大気への接続部23が設けである。A connection 23 to the atmosphere is provided.

主バルブ24から供給ライン25は地上から掘削装置に
配置されている掘削穴内の各装置に案内される。
From the main valve 24, a supply line 25 is guided from the ground to each device in the wellbore located on the drilling rig.

上記ライン25は一方において逆止め弁26により2つ
の転勤ベローズ16と18によって形成された略示した
圧力空間に案内されている。
The line 25 is guided on the one hand by a non-return valve 26 into the schematically illustrated pressure space formed by the two transfer bellows 16 and 18.

他方において上記ライン25は制御弁27に通じており
、更に逆止め弁28および反対方向の逆止弁29により
掘削穴内の圧力解放ライン30に案内されている。
On the other hand, said line 25 leads to a control valve 27 and is further guided by a non-return valve 28 and an opposite non-return valve 29 to a pressure relief line 30 in the borehole.

圧力解放ライン30の端部は加圧室効果を得るために転
勤ベローズにより形成された圧力空間の最深位置の下部
に配置されている。
The end of the pressure release line 30 is disposed at the bottom of the deepest position of the pressure space formed by the transfer bellows to obtain a pressurized chamber effect.

最後に、制御弁27を通るライン31は転勤ベローズ1
6と18により形成された圧力空間から2個の逆止め弁
28と29との間の接続点に案内されている。
Finally, the line 31 passing through the control valve 27 is connected to the transfer bellows 1
From the pressure space formed by 6 and 18 is led a connection point between two non-return valves 28 and 29.

−加圧時に主にバルブ24はその下方位置に
入るので、圧力がライン25に流れる。
- When pressurizing, the valve 24 is primarily in its lower position, so that pressure flows into the line 25.

制御弁27はその閉止位置に設定され、逆止め弁26を
通過する圧力媒体は転勤ベローズ16と18により形成
される圧力空間に供給される。
The control valve 27 is set in its closed position and the pressure medium passing through the check valve 26 is supplied to the pressure space formed by the transfer bellows 16 and 18.

ドリル工具が引込められる場合に図示の制御装置の助け
によって両ベローズと掘削穴と間の圧力を均等にする。
With the aid of the illustrated control device, the pressure between both bellows and the drilled hole is equalized when the drill tool is retracted.

停止状態ではあるが、両転動ベローズ16と18がまだ
崩壊されていない状態において、主バルブはその上方位
置、即ち大気出口23との接続位置に設定され、そして
両転勤ベローズはその時に掘削穴内の圧力によって崩壊
される。
In the stopped state, but with both rolling bellows 16 and 18 not yet collapsed, the main valve is set in its upper position, i.e. in the connecting position with atmospheric outlet 23, and both rolling bellows are then in the borehole. collapsed under the pressure of

この状態において、圧力媒体は掘削穴内に切り換えられ
る制御弁27と逆止め弁29により解放ライン30を通
して掘削穴に流通する。
In this state, the pressure medium flows into the borehole through the release line 30 by means of the control valve 27 and the non-return valve 29 which are switched into the borehole.

図示のととぐ解放ライン30の端部が両転動ベローズ1
6と18の下部に配置されている場合には圧縮室効果が
得られることが明らかである。
The end of the sharp release line 30 shown in the figure is a double rolling bellows 1.
6 and 18, it is clear that a compression chamber effect is obtained.

第4a図および第4b図には乾式掘削に用いる本発明に
よる掘削装置の他の実施例を示しである。
FIGS. 4a and 4b show another embodiment of the drilling apparatus according to the invention for use in dry excavation.

蝶着掘削きりとして構成されたドリル工具40はその送
り装置およびその支持装置とともに掘削穴41内に進入
している。
A drill tool 40 configured as a hinged drill bit with its feed device and its support device has entered a drilled hole 41 .

さらに該ドリル工具40は回転装置42に連結されてい
る。
Furthermore, the drill tool 40 is connected to a rotating device 42 .

該回転装置42の非回転部分は長手方向に摺動可能な外
側筒状部分43に連結され、該外側筒状部分43は支持
装置の外側部分としての作用をなす。
The non-rotating part of the rotation device 42 is connected to a longitudinally slidable outer cylindrical portion 43, which acts as the outer part of the support device.

外側筒状部43内にシリンダ44が回転可能に固着され
しかも長手方向に摺動可能に配置されており、該シリン
ダ44はドリル工具40に向って開放し且つ支持装置の
内側部分と同時に送りシリンダの面45とを形成してい
る。
A cylinder 44 is rotatably fixed in the outer tubular part 43 and arranged so as to be slidable in the longitudinal direction, which cylinder 44 is open towards the drilling tool 40 and simultaneously connects the inner part of the support device with the feed cylinder. It forms a surface 45.

シリンダ44の筐体の内壁の内方に同中心的且つそれか
ら距離おいて、長手方向に摺動しうるように、ピストン
面47を有する送り装置用の送りピストン46が延在し
ている。
Concentrically within and at a distance from the inner wall of the housing of the cylinder 44 extends a feed piston 46 for the feed device having a piston surface 47 so as to be slidable in the longitudinal direction.

回転装置42の非回転部はドリル工具40へ送り負荷を
伝達するために送りピストン46に均等に堅固に固着さ
れている。
The non-rotating part of the rotating device 42 is evenly and rigidly fixed to the feed piston 46 for transmitting the feed load to the drilling tool 40.

この接続のために送りピストン46の内面壁に固着した
別の筒状部48が備えられている。
A further cylindrical part 48 is provided for this connection, which is fixed to the inner wall of the feed piston 46.

支持装置の外側筒状部43と解放シリンダ44との間に
は圧縮ばね49が配設されていて、圧縮ばね49は掘削
作業中に筒状部43とシリンダ44を第4図に示した位
置に保持する。
A compression spring 49 is arranged between the outer cylindrical part 43 of the support device and the release cylinder 44, and the compression spring 49 keeps the cylindrical part 43 and the cylinder 44 in the position shown in FIG. 4 during excavation operations. to hold.

筒状部43はロッド50により蝶着掘削きり40を解放
させるために圧縮ばね49の作用に抗して掘削装置の引
込み後下方向に摺動可能になっている。
The cylindrical portion 43 is slidable downwardly after retraction of the excavator against the action of a compression spring 49 in order to release the hinged excavator 40 by means of a rod 50.

転勤ベローズ51はドリル工具40から離れているシリ
ンダ44の筐体の端部44aとドリル工具40から離れ
ている送りピストン46の外壁の端部46aとの間に配
置されている。
The transfer bellows 51 is arranged between the end 44a of the housing of the cylinder 44 remote from the drill tool 40 and the end 46a of the outer wall of the feed piston 46 remote from the drill tool 40.

それにより送りピストン46の送りを得るために圧力媒
体を供給する圧力空間はシリンダ44の面45と、送り
ピストン46の面47と、転勤ベローズ51との間に形
成される。
A pressure space is thereby formed between the surface 45 of the cylinder 44 , the surface 47 of the feed piston 46 and the shifting bellows 51 , which supplies the pressure medium in order to obtain the feed of the feed piston 46 .

さらに、圧力媒体によって掘削穴壁に対して膨張可能で
、加圧時に圧力媒体を介して支持装置を掘削穴壁に対し
て支持させるベローズ52が筒状筐体の外壁上に、即ち
この実施例においては外側筒状部43の外壁に配置され
ている。
Furthermore, a bellows 52 is provided on the outer wall of the cylindrical housing, which is expandable against the borehole wall by means of a pressure medium and which supports the support device against the borehole wall via the pressure medium when pressurized. In this case, it is arranged on the outer wall of the outer cylindrical part 43.

掘削穴41内に掘削装置を導入した後にベローズ52が
掘削穴壁に対して押圧される場合に、支持装置が掘削穴
内に緊張されるので、掘削作業を開始でき、その後送り
ピストン46の面47上の転勤ベローズ51の上方の圧
力空間の加圧によって送り負荷が発生される。
When the bellows 52 is pressed against the borehole wall after introducing the drilling rig into the borehole 41, the support device is tensioned into the borehole so that the drilling operation can be started, after which the face 47 of the feed piston 46 The feed load is generated by pressurizing the pressure space above the upper transfer bellows 51.

ドリル工具40がその回転装置42とともに送りピスト
ン46と筒状部48により掘削穴に沿って供給され、支
持装置はベローズ52により掘削穴41内に支持される
よ、うになっている。
The drilling tool 40 with its rotating device 42 is fed along the borehole by means of the feed piston 46 and the tube 48, and the support device is supported in the borehole 41 by the bellows 52.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図は本発明の地中穿孔用掘削装置の実施例を示したもの
で、第1図はドリルロッドにより支持されたドリル工具
を有する洗浄式掘削用の掘削装置の縦断面図、第1a図
は第1図のA−B線に沿う横断面図、第2a図は完全に
延伸した作業位置を略図的1こ示す第1図と同様の断面
図、第2b図は停止位置を略図的に示す第1図と同様の
断面図、第3図は第1図に示した掘削装置の圧力媒体制
御用の回路図、第4図は乾式掘削に用いる他の実施例を
示す掘削装置の縦断面図、第4a図は第4図のA−A線
に沿う横断面図である。 1.40・・・・・・ドリル工具、2・・・・・・ドリ
ルロッド、3.42・・・・・・回転装置、4・・・・
・・上方筒状部、5・・・・・・管状筐体、6・・・・
・・環状ピストン、γ・・・・・・外側筐体、8・・・
・・・内側筐体、12・・・・・・面壁、13・・・・
・・環状面、16.18,51.52・・・・・・転勤
ベローズ、17・・・・・・面壁の周部、19・・・・
・・掘削穴、44・・・・・・シリンダ。
The figures show an embodiment of the drilling equipment for underground drilling according to the present invention, in which Fig. 1 is a longitudinal cross-sectional view of the drilling equipment for cleaning type drilling having a drill tool supported by a drill rod, and Fig. 1a is a longitudinal cross-sectional view of the drilling equipment for cleaning drilling. Fig. 1 is a cross-sectional view taken along line A-B in Fig. 1; Fig. 2a is a sectional view similar to Fig. 1 schematically showing the fully extended working position; Fig. 2b schematically shows the resting position. A sectional view similar to Fig. 1, Fig. 3 is a circuit diagram for pressure medium control of the drilling rig shown in Fig. 1, and Fig. 4 is a longitudinal sectional view of the drilling rig showing another embodiment used for dry drilling. , FIG. 4a is a cross-sectional view taken along line A--A in FIG. 4. 1.40...Drill tool, 2...Drill rod, 3.42...Rotating device, 4...
... Upper cylindrical part, 5 ... Tubular housing, 6 ...
...Annular piston, γ...Outer housing, 8...
...Inner housing, 12...Face wall, 13...
... Annular surface, 16.18, 51.52 ... Transfer bellows, 17 ... Peripheral part of face wall, 19 ...
...Drilled hole, 44...Cylinder.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ドリル工具用の送り負荷を発生させるための動力機
構を有し且つドリル工具とともに掘削穴内に進入可能な
工具送り装置と、該工具送り装置からの反力を吸収する
ための支持装置とから構成し送り負荷を発生させる動力
機構を、ドリル工具に連結しかつドリル工具の長手方向
軸線を中心に同中心的に配設した送りピストンと、該送
りピストンと支持装置の一部分との間に配置し且つ筒状
部材の壁土を転動するように配設した少なくとも1つの
転勤ベローズとから形成し、該転動ベローズを支持し且
つドリル工具に隣接する支持装置の前記一部分の面が送
りシリンダの面壁を形成することを特徴とする地中穿孔
用掘削装置。 2 転動ベローズの少なくとも1つを送りピストンの外
壁と送りシリンダの面壁の外周との間に延伸させ、且つ
本装置の使用時に転動ベローズが送りピストンの運動中
に掘削式壁土を転動するように自由に配設させたことを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の地中穿孔用掘削
装置。 3 ドリルロンドにより支持されたドリル工具を有する
流水掘削に使用する掘削装置において、転勤ベローズを
支持する支持装置の一部を送りピストンの方向にドリル
ロンドを囲繞するために管状筐体内に延伸させ、管状筐
体を囲繞する環状ピストンとして送りピストンを形成し
、一方においては面壁に隣接する管状筐体の端部と面壁
に隣接する環状ピストンの端部の内周との間に、他方に
おいては面壁の外周と面壁に隣接する環状ピストンの端
部外周との間にそれぞれに転勤ベローズを配設させたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項に記載
の地中穿孔用掘削装置。 4 送りピストンの停止位置において、掘削穴壁に対し
て敷設されている外側転動ベローズの外面が送り方向に
おいて有効な送りピストン面より常に大きな寸法となっ
ていることを特徴とする特許請求の範囲第3項に記載の
地中穿孔用掘削装置。 5 乾式掘削に使用するための穿孔装置において、転勤
ベローズを支持する支持装置の一部分を掘削面に向って
開放するシリンダとして構成し、送りピストンをシリン
ダの外筒と同中心的に且つ距離を置いて延在させ、転勤
ベローズを閉止端に隣接する前記シリンダの外筒の内壁
端部と支持装置に隣接する送りピストンの外壁端部との
間に配置させたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
に記載の地中穿孔用掘削装置。 6 圧力媒体により掘削穴壁に対して膨張可能なベロー
ズをシリンダの外筒の外壁上に配設させたことを特徴と
する特許請求の範囲第5項に記載の池中穿孔用掘削装置
[Scope of Claims] 1. A tool feeding device having a power mechanism for generating a feed load for a drill tool and capable of entering into an excavated hole together with the drilling tool, and a tool feeding device for absorbing reaction force from the tool feeding device. A feed piston connected to the drill tool and arranged concentrically about the longitudinal axis of the drill tool, and a part of the feed piston and the support device. and at least one rolling bellows disposed between the tubular member so as to roll on the wall of the tubular member, and supporting the rolling bellows and adjacent to the drilling tool. A drilling device for underground drilling, characterized in that the surface forms a face wall of a feed cylinder. 2. At least one of the rolling bellows extends between the outer wall of the feed piston and the outer periphery of the face wall of the feed cylinder, and when the device is used, the rolling bellows rolls on the excavated wall earth during movement of the feed piston. 2. The underground drilling device according to claim 1, wherein the drilling device is freely arranged as follows. 3. In a drilling rig used for flowing water drilling with a drill tool supported by a drill rond, a part of the support device supporting the transfer bellows extends into a tubular housing to surround the drill rond in the direction of the feed piston; The feed piston is formed as an annular piston surrounding the tubular housing, between the end of the tubular housing adjacent to the face wall on the one hand and the inner periphery of the end of the annular piston adjacent to the face wall and on the other hand the face wall. Excavation for underground drilling according to claim 1 or 2, characterized in that transfer bellows are disposed between the outer periphery of the ring-shaped piston and the outer periphery of the end of the annular piston adjacent to the face wall. Device. 4. Claims characterized in that, in the stop position of the feed piston, the outer surface of the outer rolling bellows, which is laid against the wall of the excavation hole, always has a larger dimension than the effective feed piston surface in the feed direction. The underground drilling device according to item 3. 5. In a drilling device for use in dry excavation, a part of the support device that supports the transfer bellows is configured as a cylinder that opens toward the excavation surface, and the feed piston is arranged concentrically and at a distance from the outer cylinder of the cylinder. Claims characterized in that the transfer bellows are arranged between an inner wall end of the outer cylinder of the cylinder adjacent to the closed end and an outer wall end of the feed piston adjacent to the support device. The underground drilling device according to item 1. 6. The drilling device for drilling in a pond according to claim 5, characterized in that a bellows which can be expanded against the wall of the drilling hole by a pressure medium is disposed on the outer wall of the outer cylinder of the cylinder.
JP55065168A 1979-05-18 1980-05-16 Drilling equipment for underground drilling Expired JPS5816436B2 (en)

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