JPS5920477Y2 - 彎曲孔穿設装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、地盤に彎曲した孔例えば円弧状に彎曲した
孔を設ける場合に使用する彎曲孔穿設装置に関するもの
である。

従来、任意の軌道に沿って延長する彎曲孔を掘進する方
法として、シールド掘進機等を用いる方法および先端駆
動型モータにより回転されるカッタを用いる方法が採用
されている。

前者の場合は、機械本体の最小断面に限度があるので、
小径孔の掘進に適用することは不可能であり、かつ付帯
設備が大規模になり、さらに掘進に際しては反力壁を有
する立坑を必要とする等の問題がある。

また後者は、最初石油坑井掘削等の方位掘りに採用され
、その後冶道等のパイロット孔掘削にも採用されており
、小さな駆動力で掘進することができ、かつ特別な反力
壁を設置する必要がなく、さらに方位変更が容易である
等の長所を有する。

しかしその反面、先端駆動型モータは特殊機器であるの
で、メインテナンス−七問題がありがつ耐用時間も短か
く、さらに掘進方位を知るための孔芯測定器を先端駆動
型モータの後方にセットせざるを得す、そのため測定さ
れた方位とビット先端の実際の方位とに差異がある等の
問題があった。

この考案は前述の問題を有利に解決した彎曲孔穿設装置
を提供することを目的とするものである。

次にこの考案を図示の例によって詳細に説明する。

図面はこの考案の一実施例を示すものであって、直管か
らなる外管１の前端部に、前方に内部で回転可能なベア
リング装置７を有しがつ前方がら後方に向かって漸機拡
径しさらに周壁に数個の泥水流入孔２１を持つ偏心円錐
筒２の後端部が一体に連結され、かつ偏心円錐筒２の前
端部の中心は外管１の前端部の中心延長線から上側に偏
位して配置され、さらに外管１および偏心円錐筒２にわ
たってドリルパイプ３が回転および軸方向移動可能に貫
通され、前記ドリルパイプ３は前記ベアリング装置７に
より支承され、また外管１の内部には、必要に応じドリ
ルパイプ３を支承するための回転可能でかつ送泥可能な
間隙または送泥孔を持つ案内リング８が適当間隔で設け
られる。

ドリルパイプ３の前端部には、外管１の外径よりも少し
大きい径および複数の泥水噴射口９を有するビット４が
固定されている。

また偏心円錐筒２の前端部は上側に偏心しているので、
ビット４の下部は外管１の下部の延長線よりも間隔ｄだ
け上方に配置され、さらにドリルパイプ３の前部は偏心
円錐筒２の前端部から突出し、その偏心円錐筒２の後端
部とビット４との距離ｌは後述するように適宜調節可能
である。

外管１の後部性周には外管回転防止治具５が着脱自在に
固定され、この外管回転防止治具５は、一端部が枢軸１
０により枢着された１対の半円環体１１と、その半円環
体１１に一体に突設された回転防止用係止片１２と、各
半円環体１１の他端のフランジ部にわたって挿通された
締付ボルト１３とにより構成され、前記各半円環体１１
の内面には適当な滑り止め手段が施される。

また前記回転防止用係止片１２は外管１の軸線に平行に
延長する回転防止用ガイドレール１４に嵌挿され、その
ガイドレール１４は支持台１５に固定され、前記外管回
転防止治具５と回転防止用ガイドレール１４とにより外
管回転防止ガイド装置が構成されている。

外管１の後端部には管推進治具６が着脱自在に固定され
、この管推進治具６は、前方が外管１の外径よりやや大
きな内径を有し、かつ円板部に数個の泥水排出孔２３を
持つ円筒部分と、後方がドリルパイプ３に着脱自在に固
定するためのチャック機構２２を有する部分とに分れ、
それらは互いに推力のみを伝え回転可能な関係にある様
にスラストベアリング機構２５により連結される。

ドリルパイプ３に対する管推進治具６の取付は位置をド
リルパイプ長手方向に変えると、前記偏心円錐筒２の大
径端部とビット４との距離ｌが調節される。

次に前記実施例の装置を使用して任意の軌道に沿って彎
曲孔を穿設する方法について説明する。

まず掘進開始場所に設置した泥水ポンプ１６の吐出管１
７をドリルパイプ３の後端部にスイベル継手１８を介し
て着脱自在に接続し、かつ推進機械１９により、ドリル
パイプブ３および゛ビット４を回転させると共に、管推
進治具６を介して外管１およびドリルパイプ３を推進し
ていく。

このようにすると、ビット中心か′外管中心延長線より
も上方に偏位しているので、上方に円弧状に彎曲する彎
曲孔２０が穿設されてゆき、ビット４により掘削された
土砂は、ビット４の泥水噴射口９から噴射された泥水に
伴われて彎曲孔２０と外管１との間および外管１とドリ
ルパイプ３との間を後方に搬送され、孔外に排出される
。

前記距離ｌを短かくすると大曲率の円弧状彎曲孔が穿設
され、また前記距離ｌを長くすると小曲率の円弧状彎曲
孔が穿設される。

掘進開始場所において外管１の後端部を把持して、外管
１を左方向または右方向に成る角度だけ回動して、偏心
円錐筒２の前端部およびビット４を左方向または右方向
に偏位させると、前記角度だけ左方向または右方向に傾
斜した面内で彎曲する孔を穿設していくことができる。

穿設された孔の軌道を確認する方法としては、石油坑井
掘削等で用いられている方法またはその他従来公知の任
意の方法を採用してもよいが、ビット４、ドリルパイプ
３、偏心円錐筒２および外管１等が非磁性材料により構
成されている場合は、ドリルパイプの先端部に方位検出
器をセットしてビット部分の方位を正確に知ることがで
きる。

軌道を修正する場合は、従来のように推力、回転力、泥
水圧、推進スピードを変化させる方法を採用してもよい
。

また地質や軌道の曲率の大小に応じて、種々異なる偏心
度および長さの偏心円錐筒を使用してもよく、さらに外
管１の外面底部にパッド２４を取付けてもよい。

前記半円環体１１の内面の滑り止め手段としては、例え
ば半円環体の内面にゴム等の高摩擦係数の材料を一体に
固着するか、チャック機構としてもよい。

また外管１およびドリルパイプ３としては、それぞれ多
数の短管を相互に螺合連結したものを使用する。

この考案によれば、直管からなる外管１の前端部に、後
方に向かって拡径しかつ周壁に複数の泥水流入孔を持つ
偏心円錐筒２の後端部が連結され、その偏心円錐筒２の
前端部の中心は、外管１の前端部の中心延長線から偏位
して配置され、前記外管１および偏心円錐筒２にわたっ
て挿通されて駆動装置により回転されるドリルパイプ３
の前端部には、外管１の外径よりも少し大きい径を有す
るビット４が取付けられ、前記偏心円錐筒２の前端部に
設けられたベアリング装置７によりドリルパイプ３が支
承され、前記外管１の後部には外管回転防止治具５が固
定されているので、外管１および偏心円錐筒２を地中で
回転させることなく、ドリルパイプブ３および゛ビット
４のみを回転させて、小さい動力で彎曲孔を穿設してい
くことができ、かつドリルパイプ３を推進用ジヤツキ等
により推進することにより、その推力を、管推進治具６
を介して外管１にも伝達して、外管１とドリルパイプ３
とを所定の相対位置を保って推進することができ、さら
にドリルパイプ３に対する管推進治具６の取付位置をド
リルパイプ長手方向に変えることにより、偏心円錐筒２
の後端部とビット４との距離ｌを調節して、彎曲孔の曲
率を容易に任意の大きさに設定することができ、またこ
の考案の接置は、構造が簡単で低コストで製作できると
共に、メインテナンス上の問題もなくかつ耐用時間も長
い等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の一実施例を示すものであって、第１図
は彎曲孔穿設装置により彎曲孔を穿設している状態を示
す縦断側面図、第２図は彎曲孔穿設装置の前部を示す斜
視図、第３図および第４図はそのＡ−Ａ線断面図および
Ｂ−Ｂ線断面図、第５図はその縦断側面図、第６図は彎
曲孔穿設装置の正面図、第７図は彎曲孔穿設装置の後部
を示す側面図、第８図はそのＣ−Ｃ線断面図、第９図は
第７図の管推進治具の縦断側面図、第１０図は外管の前
部下端にパッドを取付けた状態を示す側面図である。 図において、１は外管、２は偏心円錐筒、３はドリルパ
イプ、４はビット、５は外管回転防止治具、６は管端推
進治具、７はベアリング装置、９は泥水噴射口、１２は
回転防止用係止片、１３は締付ボルト、１４は回転防止
用ガイドレール、１５は支持台、１６は泥水ポンプ、１
９は推進機械、２０は彎曲孔、２１は泥水流入孔、２２
はチャック機構、２３は泥水排出孔である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 直管からなる外管１の前端部に、後方に向がって拡径し
   かつ周壁に複数の泥水流入孔を持つ偏心円錐筒２の後端
   部が連結され、その偏心円錐筒２の前端部の中心は、外
   管１の前端部の中心延長線から偏位して配置され、前記
   外管１および偏心円錐筒２にわたって挿通されて駆動装
   置により回転されるドリルパイプ３の前端部には、外管
   １の外径よりも少し大きい径を有するビット４が取付け
   られ、前記偏心円錐筒２の前端部に設けられたベアリン
   グ装置７によりドリルパイプ３が支承され、前記外管１
   の後部には外管回転防止治具５が固定され、かつ外管１
   の後端部において外管１に推力のみを与える管推進治具
   ６が、前記ドリルパイプ３に着脱自在に固定されている
   ことを特徴とする彎曲孔穿設装置。