JPS60141987A - 表土類穿孔用穿孔装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は外部パイプ系、穿孔クラウンを支持する内部パ
イプ系、穿孔クラウンに衝撃を与える衝撃−１段、夕（
部バイブ系駆動用第１回転駆動手段、内部パイプ系駆動
用第２回転駆動手段、第２回転駆動ｆ段の保持手段及び
該保持手段に対して移動可能であるとともに第２回転駆
動手段を取付けるキャリッジを備えた表土￥Ｍ（被覆岩
類）穿孔用穿孔装置に関するものである。

表土類の穿孔は、地面や岩に孔明げをするために暫々行
われており、このために二つの同心のパイプ系を用いて
いる。この二つのパイプ系の内の外部パイプ系は、ボア
ボールの外側に設けた第１の回転駆動手段によって回転
し、外部パイプ系から突出Ｊる後端部を有する内部パイ
プ系は、第２の回転駆動手段によって回転する。内部パ
イプ系の１ｉｉｊ端部には、外部パイプ系の外輪郭をこ
えて側方に突出する穿孔クラウンが取付けられる。内部
パイプ系中に設りるダウン・ザ・ボール（Ｄ　ｏｗｎ’
ｊｌ＋ｅ　ｊＪｏｌｅ　）　ハンマーと称されるｉ！ｊ
　９手段は、穿孔クラウンにｌｉ撃を与えろ。これによ
り穿孔クラウンは回転中打撃を受しノ、−力外部パイブ
系は、ボアホールの前進量に応じて回転し−ど前進する
（西ドイツ公開特許出願第２９２４３９２号）。

ボアボールの側壁は、外部バ・イブ系によって支持され
るので、崩壊しない。内部パイプ系を通して、圧縮空気
がＤＴＨハンマーに送られ、これにより該ハンマーが駆
動されて打撃がｌｉねれる。

ＤＴＨハンマーを出る空気は、内部パイプ系と外部パイ
プ系の間の環状溝を通してボアホールの底から排出され
る掘り（ずを流出させるのに使用することができる。

周知の穿孔装置においては、圧縮空気によって駆動され
る衝撃手段で作動さゼることは有利−（はない。ボアボ
ールでｌｔＤ、圧１正ｊ撃手段を使用するには、加圧流
体を戻す別の導管が必要であるが、一般にはこのための
スペースは全くない。

圧縮空気操作式の衝撃装置を設置した場合には、その効
率ずなわらエネルギーの利用すＪ率が低いため、不十分
である。さらにｌ）　”ＦＩＩハンマーの排出空気は掘
りくずを排出させるのには不十分な場合が多く、掃除の
ために別の水を使用しなければならない。また掘りくず
を流出させるための環状溝は、Ｄ　Ｔ　Ｈハンマーを使
用することによりきわめて小さくなる。したがってその
直径を小さくしな＋Ｊればならず、この結果その効果に
影響が及ぶ。

本発明の目的は、穿孔クラウンに対して高エネルギーの
衝撃を伝達することができる一方、掘りくずを効果的に
排出することができる上述した如き穿孔装置を提供する
ことにある。

上記の課題を）Ｗ決するために、本発明装置の（ｈ撃手
段は、キャリッジに取イ１けられるとともに内部パイプ
系の後端に１正ｊ撃を与える液圧式ハンマーＩ・リルで
構成する。

換言すると、この衝撃手段６Ｊ、外部パイプ系の外？Ｉ
ＩＩＪに突ＩＪ−１さ−Ｃた内ｔ’ｆｌ（パイプ系の端
ｇｌ＋　ｅこ配設する。

これにより堅固で人形の衝撃手段を用いるのに十分なス
ペースが利用できる。このｉ！ｌｉ撃手段はボアボール
の外側に位置する点から、それぞれのホースを接続する
だりでよいので、衝撃手段への加圧流体の供給及び衝撃
手段からの加圧流体の排出には何らの困難性もない。ボ
アボールは水また４；ｌ：　’ＪＬ濁液で洗浄すること
ができる。また内部パイプ系の外径は、詰まりが生しな
い状態で流出さ一已ることができる程度まで小さくする
ことができる。

内部パイプ系を前進さ−ｌるキャリ、ジに取（＝Ｊりる
ハンマードリルは、内部パイプ系と一緒に移動する。キ
ャリッジは、穿孔クラウンが常に加圧状態の下でボアボ
ールの底に押しイづ＆Ｊられるよ・うに予加圧状態にす
ると好適である。これにより衝撃エネルギーの大ｇＢ分
が、反射ゼずに偵接穿ＴＬクラウンからボアホールの底
に伝達される。この結果穿孔出力が増大する。

本発明の好適な実施例によれは、穿孔クラウンは、内部
パイプ系の回転及び／又は移動によって係合可能な継手
（連結手段）を介して、内部パイプ系に同心で連結する
。

上記の継手により、内部パイプ系はいっても穿孔クラウ
ンから簡単に分離することがてき、この後同じ内部パイ
プ系または新しい内部パイプ系を、ボアホール中に残留
する穿孔クラウンに連結することができる。

この係合可能な継手は、たとえば、内部パイプ系が穿孔
中の回転方向に対応する方向に回転するときに締まり、
逆方向の回転時に開放される差込係合部材（バヨネット
キャッチ要素）または係合ねじｒ１財イで形成する。後
者の場合には、ねじ継手の係合解除は、内部パイプ系の
パイプ群の相互の分離よりも節単に行うことができる点
に留意する必要がある。この点はねじ山のピッチを適宜
に選択することによって行うことができる。

さらに本発明に係る穿孔装置によれば、穿孔工具を後退
さ・ｌることによって外部バ・「プ系の前部の開口をい
つでも密封し、次いで内部パイプ系を穿孔」二具との連
結を解除して外し、その後火の穿孔操作のために、内部
パイプ系を再び穿孔工具に連結することができる。

本発明の好適な実施例では、継手はスリーブの端部に向
って開口された少なくとも一つの実質上１５字状のスロ
ットを有するスリーブと、スリーブに挿入可能であると
ともに、スロノ１−に嵌合する半径方向の突起を有する
軸とで構成される。この場合には差込係合部材を使用す
る。スリーブは穿孔クラウンの後端か、又は内部パイプ
系の前端に設置することができ、軸はそれぞれの場合に
応じてスリーブが設置されていない部分、即ち内部パイ
プ系の前端又は穿孔クラウンの後端に設置する。

保合のために、軸に嵌合されたスリーブは、内部パイプ
系の穿孔回転運動が穿孔工具に伝達されるように回転す
る。さらに内部パイプ系に加わる衝撃はこの継手を介し
て穿孔工具に伝達される。この衝撃の係合を解除するに
は、内部パイプ系を僅かな角度逆回転した後、軸方向に
後退さゼる。係合の際には内部パイプ系を軸方向に１１
１進さセる。

これに続く穿孔のための回転に件な、って、突起番、Ｉ
Ｌ字状スロソ１〜の周方向部に入る。

係合操作を容易にするために、スリーブ及び／又は軸に
、軸をスリーブに１１１？大するための円錐案内面を設
ける。穿孔工具は外部パイプ系の前端部の座に軸心を一
致させた状態で保持されるが、外径が外部パイプ系の内
径よりも小さい内部パイプ系は、外部パイプ系内で揺動
可能である。この円＆ｆｌｉ案内面により、軸はスリー
ブによって一層簡単に補足される。

使用する穿孔クラウンは、外部パイプ系の外輪郭をこえ
て横方向に突出するとともに、外部パイプ系内を通して
後退させるために傾斜させることが可能な偏心型で構成
することができる。

本発明の他の実施例によれば、外部パイプ系には回転駆
動手段のみを設＆、Ｊ、（＃ｉ撃手段は備えない形にす
る。これば騒音の減少の点から好適である。

実際に外部バ・ｆプ系は、内部パイプ系から反射する音
及び打撃によって生じる音を吸収する作用がある。外部
パイプ系は、騒音を伝達せずに回転され、また騒音を反
射することもない。

次に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

第１図は作動状態にある穿孔装置の一部破断側面図、第
２図は偏心した穿孔クラウンを有する穿孔装置の前端部
の側断面図である。

第１図に示す実施例では、モータ１３とギヤ１４とから
なる回転駆動手段１２は、相互にねじで固定された複数
の穿孔パイプからなる外部パイプ系１０の後端に連結し
である。末端の穿孔パイプの後端に回転不能に固定され
たスリーブ１５ば、ギヤ１４により回転する。スリーブ
１５の後端部には、堀りくずと流出する洗浄剤を排出す
るために、エジェクタヘッド１６が回転不能の形で設置
しである。

スリーブＩ８によって接続した複数のパイプからなる内
部パイプ系１７は、外部パイプ系１０内を同心的に延在
しており、この末端のパイプの後端は、スリーブＩ５と
エジェクタヘッド托を通ってのびる中空の中間バー１９
に連結されている。此の中空の中間バー１９の後端には
、洗浄剤を供給する連結？円２１を有する洗浄ヘット２
０が設りである。中間バー１９の後端に固定され、また
モータ２３からギヤ２４を介して駆動される入力端部２
２は、洗浄ヘッド２０を貫通して延びている。中間バー
１９を介して内部パイプ系１７に衝撃と回転運動を伝達
する入力端部２２の後輪には、液圧式ハンマードリル２
５によりｆ＋ｉ撃が付７４される。

モータ１３、ギート１４およびエジェクタヘンド１６は
、保持手段４７に固定されている。この保持手段４７は
レール上を長手方向に移動可能になつζいるとともに、
穿孔軸の長さ方向に移動可能なキャリッジ４８を備えて
いる。このキャリッジ４８はモータ２３、キャ２４およ
びハン゛７−ドリル２５からなるユニットを支持してい
る。キャリッジ４８は液圧式リニアモータ２６、たとえ
ばピストン・シリンダニＬニットによって往１夏動させ
ることができる。また保持手段４７にはスケール２７が
付してあり、キャリッジ４８に一体的に連結した指針２
８はこのスケール２７に沿って移動する。指針２８のス
ケール２７に対する位置によ、って、内部パイプ系１７
の外部パイプ系ＩＯに対する位置を知ることができる。

穿孔クラウン３０を取外し７自在に固定するスリーブ２
９は、内部バ・イブ系１７の先端バイブのＭ醋１に取付
Ｌ＋　７ある。この穿孔クラウン３０は肉厚のシリンダ
：（２まで前方に延びる後軸３１、取付は部材３３及び
・＼ノド部材３４からなっている。ボアボールの底に作
用する硬質金属の工具（図示せず）を支持するヘッド部
材３４の外径は、外部パイプ系１０の外径よりも幾分大
きい。取（＝１け部材３３の後端は、円錐台状の肩部３
５によってシリンダ３２に対する移行部を形成している
。

後軸３１は、スリーブ２９の壁のＩ１字状スロ、１〜３
７に案内される径方向への突起３６を備えている。スリ
ーブ２９の前体１に向かって開［ＺＪされているスロッ
ト３７は、軸方向部３７ａ　と周方向部３．７ｂとから
なっており、後者は軸方向部３７ａの閉鎖端側部分から
、通常の穿孔動作の際にお＆Ｊる内部パイプ系１７の回
転方向の逆方向にのびている。このような構成により、
突起３６はス１．Ｊ）１−３７の周方向；ｉｌ（３７ｂ
の閉鎖端に押圧される。反対側、即らスリーブ２９の周
方向に１８０°ずれた位置には、同様のスト１）じ）７
と突起３６が設りである。このスａノ１−３７と突起３
６は、内部パイプ系１７から穿孔クラウン（（０に対し
て、ｉ！ｉ撃と回転連動を伝達する。

穿孔クララ／３０を後退させると、取（＝ｊり内相３３
が、外部パイプ系１０の前端の円３・ＩＣＣ３Ｈ５保合
するように後退する。これにより内針ｆ台状の肩部３５
が円ｔ（ｔ、座３８に密着する。この結果穿孔クラウン
３０を後退さ−υだ状態では、外部パイプ系１０の前部
の開口は、取（＝ｉ　４Ｊ部月３３が円錐座３８の前部
の円筒状のボアホール内に後退した形で密着され、一方
円錐状の肩部３５は円釘ｆ座３８に密着する。このよう
な外部パイプ系１０の密封は、地下水、堆積砂あるいは
その他の加圧物質が外部パイプ系１０に入らないように
するために必要である。

軸３■の突起３６がスロット３７のＩＦＩＩ＋方向部３
方向内３７ａ内るよ・うに通常の回転方向の逆方向にわ
ずかに回転させることにより穿孔クラウン３０と内部パ
イプ系の保合を解除することができる。この後、内部パ
イプ系１７を軸方向後端部に引っ込めることにより分離
される。

軸３Ｉは、後端が洗浄手段のチャンネルと連通ずる軸（
’Ｌを備えている。短い連結管２Ｉを通して供給される
洗浄手段（水）は、内口１タバイプ系１７と穿孔クラウ
ン３０とを通ってボアボールの底に流れ、開口４５から
流出する。穿孔動作の進行時には、流体ば外部パイプ系
１０と内部パーｆプ系１７の間の環状室内に流れる。

ボアボールが所要の深さに達Ｌ＝　ｉこ場合、あるいは
新しい穿孔クラウン３０を使用する場合には、スリーブ
２９と１袖３１との連結を１一連の如く解除し、　内部
パイプ系１７を１衰退さ・ける。また２１部パイプ系１
０は液状セメン］−を充堪しつつ後退させることができ
るが、穿孔クラウン３０は廃棄部祠としてボアボール内
に残される。内部パイプ糸］７には別の穿孔クラウンを
取付けて、次の穿孔を粗読し、て１′ｉうためにボアホ
ール内において先に使用しまた穿イしクラウンと置換す
るよ・うにすることがてきる。

第２図に示す実施例でＧ：Ｉ、内部パーｆプ系１７にね
じ４１を介して取付けた偏心穿孔クラウン３０′が設り
である。内ｇｌ＋パイプ系１７と偏心穿孔クラウン３（
］′を貫通ずる洗浄ライン４２には、偏心穿（’Ｌクラ
ウン３０′に流出部が設けである。偏心穿孔クラウン；
（Ｏ′はそれ自体は周知のように、該偏心穿孔クラウン
３０′の回転時に円形ＩＩ’Ｊｔ跡に沿って移りｊする
とともに外部パイプ系１０の前進路を掃除する横突起４
３を備えている。この図示例では、外部パイプ系ＩＯの
＋ｉｉｊ端部は、必ずしも必要ではない環状のボアクラ
ウン４４に嵌着しである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は本
発明装置の一部破断側面図、第２図は他の実施例を４く
ず側断面図である。 １０・・・外部パイプ系　１２・・回転駆動手段　１３
・・・モータ　１４・・・ギヤ　１７・・・内部パーイ
ゾ系　２３・・・モータ２４・・・ギヤ　２５・・・液
圧式ハンマトリル　２７・・・スゲール　２９・・・ス
リーブ　３０・・穿ｒＬクラウン　３１・・冑多輔　：
３６・・・突起　３７・・１７字扶スし１ノｌ−３８・
・・ｌ’Ｊ　Ｌ（Ｃ＋！１ｉ４７・・・保持手段　４８
・・・ギヤ’）　、＞−’特　許　出１顧人　インク・
ギンター・クレムン・スベチアルウンターネーメン・ フィア・ポールテクニク 代理人　弁理士　河　野　登　夫

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、外部パイプ系、穿孔クラウンを支持する内部パイプ
   系、穿孔クラウンに１打撃を与える衝撃手段、外部パイ
   プ系駆動用第１回転駆動手段、内部パイプ系駆動用第２
   回転駆動手段、第１回転駆動手段の保持手段及び該保持
   手段に対して移動可能であるとともに前記第２回転駆動
   手段を取イζＪりるキャリッジを備えた表土頬穿孔用穿
   孔装置であって、前記衝撃手段が、キャリッジ（４８）
   に固定されており、内部パイプ系（１７）の後端に衝撃
   を与える液圧式ハンマードリル（２５）からなることを
   特徴とする穿孔装置。 ２、　前記穿孔クラウン（３０）は、内８１；パイプ系
   （１７）の回転及び／又は変位によって係合可能な継手
   手段（３６，３７）を介し一ζ内部パイプ系（１７）に
   連結される同心穿孔クラウンである特許請求の範囲第１
   項記載の穿孔装置。 ３、前記継手手段（３６，３７）は、その端部に向かっ
   て開口された少なくとも一つの実質上り字状のスロソＩ
   −（３７）を有するスリーブ（２９）と、スリーブ（２
   ９）に挿入可能であるとともにスロッｌ−（３７）に係
   合する半径方向突起（３６）を有する軸（３１）とから
   なる特許請求の範囲第２項記載の穿孔装置。 ４、　スリーブ（２９）及び／又は軸（３１）に、軸（
   ３１）をスリーブ（２９）に挿入するための円錐案内面
   （３８）を設りた特許請求の範囲第３項記載の穿孔装置
   。 ５、穿孔クラウン（３０）が偏心穿孔クラウンからなる
   特許請求の範囲第１項記載の穿孔装置〃。 ６、　外部パイプ系（１０）にｆｉ撃平手段設けず、回
   転駆動手段（１２）のみを設げたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１．２．３．４又は５項記載の穿孔装置。 ７、　キャリッジ（４８）の保持手段（４７）に対する
   位置を、スケール（２７）で読取るべくなした特許請求
   の範囲第１項記載の穿孔装置。