JPS6323515Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案は、竪穴掘削機におけるドリルストリン
グのガイド装置に係り、特にドリルストリングを
安定的に支持するために好適な竪穴掘削機におけ
るドリルストリングのガイド装置に関する。

〔考案の背景〕

この種、竪穴掘削機はベースフレームと、その
上部に架設されたマストと、このマストの幅方向
のほぼ中央部に配置されたドリルストリングと、
このドリルストリングのガイド装置と、同ドリル
ストリングの吊り装置と、同ドリルストリングの
回転装置とを具備している。前記ドリルストリン
グのガイド装置の従来のものは、マストの第１、
第２の側部部材の内側り取り付けられた第１、第
２のガイドレールと、これら第１、第２のガイド
レールの上端部に連結された第１、第２の待避レ
ールと、ドリルストリングのヘツド部の両側部に
張り出した位置に設けられかつ第１、第２のガイ
ドレールに嵌合された第１、第２のガイドローラ
とを備えている。

そして、前記竪穴掘削機では掘削作業時にはド
リルストリングに前記回転装置を介して回転力を
与えるとともに、ドリルストリングの自重と前記
吊り装置の操作を通じて推力を与え、ドリルスト
リングの先端部に取り付けられた掘削ビツトによ
り掘削し、その掘削土砂と泥水とをドリルストリ
ングの内部を通して汲み上げるようになつてい
る。

また、ドリルストリングを構成しているドリル
パイプの継ぎ足しまたは取り外し時には、ドリル
ストリングを途中で切り離し、その上部分を第
１、第２のガイドレールから第１、第２の待避レ
ールに導き、ドリルパイプを継ぎ足しまたは取り
外すようになつている。

ところで、従来のガイド装置は第１、第２のガ
イドローラがそれぞれ１個または上下２個のロー
ラしか備えていない。したがつて、掘削作業時の
ドリルストリングの振れ、または切り離されたド
リルストリングの上部分の待避位置への移動時の
振れにより第１、第２のガイドローラが第１、第
２のガイドレール、または第１、第２の待避レー
ルから外れてしまう欠点があつた。特に、ドリル
ストリングの途中で切り離した時、ドリルストリ
ングの上部分の重心が定まらず、この上部分に取
り付けられたベンド管や、このベンド管に接続さ
れた掘削土砂と泥水用の排水ホースに振り回さ
れ、挙動が不安定となるので、第１、第２のガイ
ドローラが第１、第２の待避レールから非常に外
れやすい欠点があつた。そのため、第１、第２の
ガイドローラを第１、第２のガイドレールや第
１、第２の待避レールに再度嵌合させる無駄な作
業を必要とし、掘削能率が低下する不具合があつ
た。

〔考案の目的〕

本考案の目的は、前記従来技術の欠点をなく
し、第１、第２のガイドローラが第１、第２のガ
イドレールと第１、第２の待避レールから外れる
ことなく、ドリルストリングを安定的に支持し得
る竪穴掘削機におけるドリルストリングのガイド
装置を提供するにある。

〔考案の概要〕

本考案は、第１、第２のガイドローラを、それ
ぞれ上下方向に設けられたローラと、これらのロ
ーラの側部に設けられたローラとからなる少なく
とも３個のローラを配置して面支持するように構
成したこと、掘削作業時には第１、第２のガイド
レールに、前記第１、第２のガイドローラの少な
くとも上，下部の２個のローラが嵌合するように
し、ドリルストリングの上部分の待避時には第
１、第２の待避レールに、前記第１、第２のガイ
ドローラの少なくとも３個のローラが嵌合するよ
うに構成したことに特徴を有するもので、この構
成により前記目的を確実に達成することができた
ものである。

〔考案の実施例〕

以下、本考案を図面に基づいて説明する。

第１図〜第７図は、本考案の一実施例を示すも
ので、ベースフレーム１と、このベースフレーム
１上に架設されたマスト２と、このマスト２の幅
方向のほぼ中央部に配置されたドリルストリング
４と、前記マスト２の両側部に取り付けられた第
１、第２のガイドレール１２ａ，１２ｂと、これ
ら第１、第２のガイドレール１２ａ，１２ｂの上
端部に連結された第１、第２の待避レール１３
ａ，１３ｂと、前記ドリルストリング４のヘツド
部の両側部に張り出した位置に設けられた第１、
第２のガイドローラ２１ａ，２１ｂと、ドリルス
トリング用の吊り装置２５と、ドリルストリング
用の回転装置２９とを具備している。

そして、前記第１、第２のガイドレール１２
ａ，１２ｂと、第１、第２の待避レール１３ａ，
１３ｂと、第１、第２のガイドローラ２１ａ，２
１ｂとによりドリルストリング用のガイド装置が
構成されている。

前記ベースフレーム１は、第１図および第２図
に示すように、竪穴掘削位置１１に定置されてい
る。

前記マスト２は、第１図，第２図に示すよう
に、幅方向の両側の第１、第２の側部部材２ａ，
２ｂと後部部材２ｃとを組み合わせて門形に構成
されている。また、このマスト２は結合部３を介
して前記ベースフレーム１上に架設されている。

前記ドリルストリング４は、上部から下部に向
かつて、スイベルジヨイント５と、ケリーバ６
と、ドリルパイプ７と、上部スタビライザと、ド
リルカラーと、下部スタビライザと、掘削ビツト
とを連結して構成されているが、前記上，下部ス
タビライザと、ドリルカラーと、掘削ビツトとは
図面では省略されている。前記スイベルジヨイン
ト５は、ケリーバ６の回転をドリルストリング４
の構成部材以外の部材に伝えないようになつてい
る。さらに、このスイベルジヨイント５には掘削
土砂と泥水排出用のベンド管９が取り付けられ、
このベンド管９には排出ホース１０が接続されて
いる。前記ケリーバ６は、四角形等の非円形に形
成されかつ中空に形成されている。また、ケリー
バ６は前記回転装置２９に摺動可能に係合され、
しかもこの回転装置２９から回転力を受けるよう
になつている。前記ドリルパイプ７は、ケリーバ
６の下端部に継手８を介して結合され、新たなド
リルパイプの継ぎ足し時やドリルパイプの取り外
し時に、前記継手８の部分で切り離し得るように
なつている。前記上、下部スタビライザは、ドリ
ルストリング４の横振れを防止するようになつて
いる。前記ドリルカラーは、ドリルストリング４
に推力を与えるようになつている。前記掘削ビツ
トは、その周りに設けられた刃部で地盤を掘削す
るようになつている。掘削土砂と泥水は、ドリル
ストリング４の内部を通り、前記ベンド管９と排
出ホース１０から処理槽（図示せず）に排出され
るようになつている。

前記第１、第２のガイドレール１２ａ，１２ｂ
は、この実施例では構形鋼で形成されており、前
記マスト２の第１、第２の側部部材２ａ，２ｂの
内側に取り付けられている。

前記第１、第２の待避レール１３ａ，１３ｂの
うちの、第１の待避レール１３ａは第１図，第３
図および第４図に示すように、２本１組のレール
１４ａ，１５ａで構成され、第２の待避レール１
３ｂは２本１組のレール１４ｂ，１５ｂで構成さ
れており、前記レール１４ａ，１５ａ，１４ｂ，
１５ｂは構形鋼で形成されている。前記第１の待
避レール１３ａのレール１４ａ，１５ａは、上下
方向に平行に配置され、かつ第１のガイドレール
１２ａの上部に、前方から後方に向かつて上り勾
配に連結されており、第１のガイドレール１２ａ
と上部のレール１４ａ間には後述の第１のガイド
ローラ２１ａの上部のローラ２２ａを通過させ得
る開口部１６ａが形成され、第１のガイドレール
１２ａと下部のレール１５ａ間には第１のガイド
ローラ２１ａの下部のローラ２３ａを通過させ得
る開口部１７ａが形成され、また前記下部のレー
ル１５ａには第１のガイドローラ２１ａの側部の
ローラ２４ａのガイド部１８ａが設けられてい
る。一方、第２の待避レール１３ｂのレール１４
ｂ，１５ｂは、上下方向に平行に配置され、かつ
第２のガイドレール１２ｂの上部に、前方から後
方に向かつて上り勾配に連結されており、第２の
ガイドレール１２ｂと上部のレール１４ｂ間には
後述の第２のガイドローラ２１ｂの上部のローラ
２２ｂを通過させ得る開口部１６ｂが形成され、
第２のガイドレール１２ｂと下部のレール１５ｂ
間には第２のガイドローラ２１ｂの下部のローラ
２３ｂを通過させ得る開口部１７ｂが形成され、
さらに前記下部のレール１５ｂには第２のガイド
ローラ２１ｂの側部のローラ２４ｂのガイド部１
８ｂが設けられている。

前記ドリルストリング４のヘツド部としてのス
イベルジヨイント５の両側部には、第２図に示す
ごとく、アーム１９ａ，１９ｂが取り付けられ、
各アーム１９ａ，１９ｂの先端部にはブラケツト
２０ａ，２０ｂが固定されており、前記ブラケツ
ト２０ａ，２０ｂに第１、第２のガイドローラ２
１ａ，２１ｂが設けられている。

前記第１、第２のガイドローラ２１ａ，２１ｂ
のうちの、第１のガイドローラ２１ａは上下方向
に配置された２個のローラ２２ａ，２２ｂと、こ
れらの側部に配置されたローラ２４ａとを有して
いる。これら３個のローラ２２ａ，２３ａ，２４
ａは、その軸方向から見て三角形に配置されかつ
前記ブラケツト２０ａにそれぞれ回転可能に支持
されている。また、前記第１のガイドローラ２１
ａは掘削作業時には第１のガイドレール１２ａに
上，下部の２個のローラ２２ａ，２３ａが嵌合
し、ドリルストリング４の上部分の待避時には第
１の待避レール１３ａに３個のローラ２２ａ，２
３ａ，２４ａが嵌合するように構成されている。
一方、第２のガイドローラ２１ｂは上下方向に配
置された２個のローラ２２ｂ，２３ｂと、これら
の側部に配置されたローラ２４ｂとを備えてい
る。これら３個のローラ２２ｂ，２３ｂ，２４ｂ
は、その軸方向から見て三角形に配置されかつ前
記ブラケツト２０ｂにそれぞれ回転可能に支持さ
れている。そして、前記第２のガイドローラ２１
ｂは掘削作業時には第２のガイドレール１２ｂに
上，下部の２個のローラ２２ｂ，２３ｂが嵌合
し、ドリルストリング４の上部分の待避時には第
２の待避レール１３ｂに３個のローラ２２ｂ，２
３ｂ，２４ｂが嵌合するように構成されている。

前記ドリルストリング用の吊り装置２５は、第
１図に示すように、マスト２に設けられた複数個
のシーブ２６と、これらのシーブ２６に掛けられ
たドリルストリング懸架用のワイヤロープ２７
と、このワイヤロープ２７を巻き取るウインチ２
８とを有している。

前記ドリルストリング用の回転装置２９は、油
圧モータと、減速機と、ロータリテーブル３０と
を備えているが、油圧モータと減速機とは図面で
は省略されている。そして、前記ロータリテーブ
ル３０にはドリルストリング４のケリーバ６が摺
動可能に係合されており、さらにこのケリーバ６
を通じてドリルストリング４に回転力を与えるよ
うになつている。

竪穴掘削位置１１には、予めケーシングパイプ
３１が打ち込まれており、竪穴を掘削する際の地
表近くの地盤の崩壊を防止するようにしている。

前記実施例のガイド装置は、竪穴掘削機による
掘削作業時、およびドリルパイプ７の継ぎ足しま
たは取り外し時に次のように作用する。

すなわち、掘削作業時には第１図および第２図
に示すように、ドリルストリング４の吊り装置２
５により吊り下げられていて、ドリルストリング
４に自重と吊り装置２５の操作を通じて推力が与
えられ、かつ回転装置２９からケリーバ６を通じ
て回転力が与えられ、竪穴が掘削される。

この掘削作業時には、ドリルストリング４は第
１図，第２図，第４図および第６図に示すごと
く、第１のガイドレール１２ａに第１のガイドロ
ーラ２１ａの上，下部の２個のローラ２２ａ，２
３ａが嵌合し、第２のガイドレール１２ｂに第２
のガイドローラ２１ｂの上，下部の２個のローラ
２２ｂ，２３ｂが嵌合しており、ドリルストリン
グ４はマスト２の正面側から見て四角形に配置さ
れた４個のローラ２２ａ，２３ａ，２２ｂ，２３
ｂに支持されている。したがつて、この掘削作業
時にドリルストリング４にその推力方向と異なる
方向の力が作用しても、前記４個のローラ２２
ａ，２３ａ，２２ｂ，２３ｂは第１、第２のガイ
ドレール１２ａ，１２ｂから外れることがない。

次に、ドリルパイプ７の継ぎ足しまたは取り外
す時は、ケリーバ６とドリルパイプ７とを継手８
の部分で切り離し、ドリルストリング４のケリー
バ６より上部分を吊り装置２５により吊り上げ、
ドリルストリング４の上部分を第１、第２のガイ
ドレール１２ａ，１２ｂの上端部から第１、第２
の待避レール１３ａ，１３ｂに移動させて待避さ
せる。この待避位置への移動時に、第１のガイド
ローラ２１ａの上，下部のローラ２２ａ，２３ａ
は第１のガイドレール１２ａの上端部から第１の
待避レール１３ａの上，下部のレール１４ａ，１
５ａの開口部１６ａ，１７ａを経て前記第１の待
避レール１３ａの上，下部のレール１４ａ，１５
ａに乗り移り、第１のガイドローラ２１ａの側部
のローラ２４ａは第１の待避レール１３ａの下部
のレール１５ａに設けられたガイド部１８ａを通
つて第１の待避レール１３ａの下部のレール１５
ａ内に導入され、このレール１５ａに嵌合され
る。また、第２のガイドローラ２１ｂの上，下部
のローラ２２ｂ，２３ｂは第２のガイドレール１
２ｂの上端部から第２の待避レール１３ｂの上，
下部のレール１４ｂ，１５ｂの開口部１６ｂ，１
７ｂを通つて前記第２の待避レール１３ｂの上，
下部のレール１４ｂ，１５ｂに乗り移り、第２の
ガイドローラ２１ｂの側部のローラ２４ｂは第２
の待避レール１３ｂの下部のレール１５ｂに設け
られたガイド部１８ｂを通つて第２の待避レール
１３ｂのレール１５ｂに導入され、このレール１
５ｂに嵌合される。

前記ドリルストリング４の上部分の待避時に
は、この上部分は第１、第２の待避レール１３
ａ，１３ｂに、第１、第２のガイドローラ２１
ａ，２１ｂのそれぞれ３個のローラ２２ａ，２３
ａ，２４ａおよび２２ｂ，２３ｂ，２４ｂが第４
図に示すごとく、ローラの軸方向から見て三角形
に配置された状態で嵌合し、収納されている。し
たがつて、ドリルストリング４の下部分が切り離
された際、ドリルストリング４の上部分がベンド
管９や排出ホース１０等により振り回され、重心
が不安定となり、ドリルストリング４の上部分に
第７図に矢印Ｘ，X′およびＹ，Y′で示す軸方向
と直交する方向の力、または矢印θ，θ′で示す揺
動方向の力が作用しても、ドリルストリング４の
上部分は前記第１、第２の待避レール１３ａ，１
３ｂにローラの軸方向から見て三角形の配置状態
に嵌合された３個のローラ２２ａ，２３ａ，２４
ａ、および２２ｂ，２３ｂ，２４ｂにより面支持
によつて安定的に支持されるし、前記ローラ２２
ａ，２３ａ，２４ａ、および２２ｂ，２３ｂ，２
４ｂがそれぞれ外れることがない。

ドリルストリング４の上部分を待避位置へ移動
させた後、ドリルストリング４の下部分に新たな
ドリルパイプを接続した時は、吊り装置２５によ
りドリルストリング４の上部分を待避位置から接
続位置へ誘導する。この時、第１、第２のガイド
ローラ２１ａ，２１ｂの上、下部のローラ２２
ａ，２３ａ，２２ｂ，２３ｂは第１、第２の待避
レール１３ａ，１３ｂの上，下部のレール１４
ａ，１５ａ，１４ｂ，１５ｂの開口部１６ａ，１
７ａ，１６ｂ，１７ｂを通じて第１、第２のガイ
ドレール１２ａ，１２ｂに乗り移り、第１、第２
のガイドローラ２１ａ，２１ｂの側部のローラ２
４ａ，２４ｂは第１、第２の待避レール１３ａ，
１３ｂの下部のレール１５ａ，１５ｂに設けられ
たガイド部１８ａ，１８ｂを通つて下方に移動
し、前記下部のレール１５ａ，１５ｂから外され
る。ドリルストリング４の上部分を接続位置に誘
導後、ケリーバ６と新たに接続されたドリルパイ
プとを継手８で接続し、再び掘削作業を行う。

なお、本考案においては第１、第２のガイドロ
ーラ１２ａ，１２ｂの上，下方向のローラは図面
に示す２個に限らない。また、側部のローラも図
面に示す１個に限らず、第１、第２の待避レール
１３ａ，１３ｂの構造によつては複数個設けても
よい。

〔考案の効果〕

以上説明した本考案によれば、第１、第２のガ
イドローラを、それぞれ上下方向に設けられたロ
ーラと、これらのローラの側部に設けられたロー
ラの少なくとも３個のローラを配置して面支持す
るように構成し、掘削作業時には第１、第２のガ
イドレールに、前記第１、第２のガイドローラの
少なくとも上，下部の２個のローラが嵌合するよ
うにし、ドリルストリングの上部分の待避時には
第１、第２の待避レールに、前記第１、第２のガ
イドローラの少なくとも３個のローラが嵌合する
ように構成しているので、掘削作業時には第１、
第２のガイドレールに少なくとも２個ずつのロー
ラがマストの正面側から見て四角形の配置状態で
嵌合しているため、これらのローラの第１、第２
のガイドレールからの離脱を確実に防止し得る効
果があり、ドリルストリングの上部分の待避時に
は第１、第２の待避レールに少なくとも３個ずつ
のローラにより面支持によつて支持しているた
め、ドリルストリングの上部分がベンド管や排出
ホース等に振り回された場合でも前記ローラの第
１、第２の待避レールからの離脱を確実に防止し
得る効果があり、いずれの場合にもドリルストリ
ングを安定的に支持し得る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は竪穴掘削機の一例とこれに設けられた
本考案ガイド装置の一実施例を示す側面図、第２
図は第１図の−矢印方向から見た正面図、第
３図は第２図の−矢印方向から見た拡大側面
図であつて、掘削作業時における第１、第２のガ
イドレールと第１、第２のガイドローラとの嵌合
状態を示す側面図、第４図はドリルストリングの
上部分の待避時における第１、第２の待避レール
と第１、第２のガイドローラとの嵌合状態を示す
側面図、第５図は第３図の−線断面図、第６
図は第４図の−線断面図、第７図はドリルス
トリングの上部分とこれに設けられた第１、第２
のガイドローラとドリルストリングに加わる力の
方向とを示す斜視図である。 １……竪穴掘削機のベースフレーム、２……同
マスト、４……ドリルストリング、１２ａ，１２
ｂ……第１、第２のガイドレール、１３ａ，１３
ｂ……第１、第２の待避レール、１４ａ，１５ａ
……第１の待避レールを構成している上，下部の
レール、１４ｂ，１５ｂ……第２の待避レールを
構成している上，下部のレール、１６ａ，１７
ａ，１６ｂ，１７ｂ……第１、第２のガイドレー
ルから第１、第２の待避レールとの連結部に設け
られた開口部、１８ａ，１８ｂ……第１、第２の
待避レールに設けられた側部のローラ用のガイド
部、２１ａ，２１ｂ……第１、第２のガイドロー
ラ、２２ａ，２３ａ，２４ａ……第１のガイドロ
ーラを構成して３個のローラ、２２ｂ，２３ｂ，
２４ｂ……第２のガイドローラを構成している３
個のローラ、２５……ドリルストリング用の吊り
装置、２９……ドリルストリング用の回転装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. マストの幅方向のほぼ中央部にドリルストリン
   グを配置し、前記マストの幅方向の両側部に第
   １、第２のガイドレールを取り付け、これら第
   １、第２のガイドレールの上端部に第１、第２の
   待避レールを連結し、前記ドリルストリングのヘ
   ツド部の両側部に第１、第２のガイドローラを設
   け、これら第１、第２のガイドローラを前記第
   １、第２のガイドレールと第１、第２の待避レー
   ルに嵌合し得るように構成し、前記ドリルストリ
   ングを吊り装置に懸架するとともに、前記ドリル
   ストリングを回転させる回転装置を設置した竪穴
   掘削機において、前記第１、第２のガイドローラ
   を、それぞれ上下方向に設けられたローラと、こ
   れらのローラの側部に設けられたローラとの少な
   くとも３個のローラを配置して面支持するように
   構成し、掘削作業時には第１、第２のガイドレー
   ルに、前記第１、第２のガイドローラの少なくと
   も上，下部の２個のローラが嵌合するようにし、
   ドリルストリングの上部分の待避時には前記第
   １、第２の待避レールに、第１、第２のガイドロ
   ーラの少なくとも３個のローラが嵌合するように
   構成したことを特徴とする竪穴掘削機におけるド
   リルストリングのガイド装置。