JPS64468Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は回転打撃による吊り掘りボーリング
を、エアリフトによるリバース式により、ボーリ
ング孔のスライム排出を行いつつ実施する構造の
リバース式回転打撃ボーリング装置に関するもの
である。

〔従来の技術〕

一般に回転打撃式ボーリングにおいては、ドリ
ルパイプを押し付けて掘削するため掘削深度が深
くなるに従い、ドリルパイプの重量が大となり、
ビツト荷重が過大となるので深度の深いボーリン
グは困難であつた。又、押し付けて掘削するため
中程度の深度でも穴曲りを生じ易くボーリング孔
としては実用的でなかつた。従つて、打撃を伴わ
ない回転式ボーリング機には、深度が深くなると
ドリルパイプを吊つて掘削する吊り掘り装置を備
えていた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、回転式ボーリング機では、掘削
速度が遅いので、ビツトを回転させつつ打撃を与
える装置を使用すると、掘削速度は大となるが、
打撃しつつ、逆方向に吊上げることは困難であ
り、そのような装置は未だなかつた。

この考案はかかる事情に鑑みてなされたもので
あり、回転と打撃によつて掘削する場合に、ドリ
ルパイプの重量を推進機構により適正荷重に減じ
ると共に、エヤリフトによるリバース式で掘削ス
ライム排出を行い、深度の深いボーリングに最適
のリバース式回転打撃ボーリング装置を提供せん
とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案のリバース式回転打撃ボーリング装置
は、ビツトと該ビツトに連結した二重管ドリルパ
イプの重量を適正荷重に減じる推進機構を有する
ものにおいて、二重管ドリルパイプを下端に連結
すると共に、スピンドルを打撃するパーカツシヨ
ンシリンダ、前記スピンドルを回転させるモー
タ、及びスプラインにより軸方向摺動可能に、か
つスプリングを介して回転自在に支持されたスピ
ンドルを有するドリルヘツドと、該ドリルヘツド
上部及び下部のいずれか一方に装着され、二重管
ドリルパイプの外管と内管の隙間に圧縮空気を供
給する二重管ドリルパイプ用スイベルと、前記ド
リルヘツドのスピンドルに連結され、外管と内管
とよりなり、下端にビツトを装着し、該ビツト近
くの内管の所定箇所に圧縮空気を内管内に吐出す
るノズルを設けた二重管ドリルパイプとを具備し
たことを特徴とする。

〔作用〕

二重管ドリルパイプの重量を適正荷重に減じる
ため、推進機構によりドリルヘツドに上向（掘削
方向と逆方向）の荷重をかけるので、スピンドル
を支持するスプリングが圧縮され、この状態でパ
ーカツシヨンシリンダによりスピンドル上端を打
撃する。従つて、打撃力は直接スピンドルに加わ
るけれどもドリルヘツドにはスプリングを介して
しか打撃力が加わらないので、ドリルヘツドは破
損せずに保たれる。

また、エアによる掘削液のリバース（逆）循環
により、ポンプを使用した場合の如くサクシヨン
ヘツドに制限されることなく掘削できる。

〔実施例〕

以下、第１図ないし第５図を参照してこの考案
の一実施例を説明する。第１図イ，ハ，ハは吊掘
り用給進機構とドリルヘツドを有し、二重管ドリ
ルパイプ用スイベルを装着した回転打撃ボーリン
グ装置を搭載したボーリング機を示し、イは同正
面図、ロは同側面図、ハは同平面図であり、第２
図はドリルヘツドを示す断面図である。第１図の
ドリルヘツド１は第２図に示すごとくドリルパイ
プに連結するスピンドル１１を油圧モータ１０に
より回転せしめ、該スピンドル１１はスプリング
１２を介してスラストボールベアリング１３によ
り懸架されると共にスプライン１１ｂにより軸方
向摺動可能となつている。前記スピンドル１１の
上部には、パーカツシヨンシリンダ２が装着さ
れ、スピンドル上端１１ａを下方に向かつて打撃
するよう構成されている。第２図には示してない
がドリルヘツド１の下方には第１図に示す如く、
二重管ドリルパイプ用スイベル３を介して二重管
ドリルパイプ８が懸吊されている。第１図ロに示
す如く、ドリルヘツド１はガイドシユー７に固定
されたチエーン６オイルモータによる推進機構５
で上下することにより掘削が行われるものであ
る。この推進機構５は油圧シリンダー等の他の装
置でもかまわない。ドリルヘツド１や推進機構５
等を取り付けたマスト４はクローラー１３を有す
るフレームに取り付けられ、フレーム上にはドリ
ルパイプ吊上げ用のホイスト１４、コンプレツサ
ー１５、ハイドロリツクユニツト１６等の装置が
配設されている。

この考案によるボーリング装置を搭載したボー
リング機で掘削するには、第３図のエアリフトに
よるリバース式スライム排出の説明図に示す如
く、二重管ドリルパイプ用スイベル３に二重管ド
リルパイプ８とその先端にビツト１７を連結し、
ドリルヘツド１のオイルモーター１０（第２図）
でドリルパイプ８を回転すると共に、パーカツシ
ヨンシリンダ２（第２図）で打撃を与えつつ、ド
リルヘツド１を推進機構５（第１図）でマスト４
に沿つて下降せしめて掘削を行うものであるが、
この場合、第２図に示すスピンドル１１を打撃す
るパーカツシヨンシリンダ２と、スピンドル１１
を回転する油圧モータ１０とを装着したドリルヘ
ツド１を推進機構５により上方へ荷重を与えつつ
行うものである。この上方への荷重はドリルヘツ
ド１以下の荷重（ドリルヘツド１に二重管ドリル
パイプ用スイベル３と二重管ドリルパイプ８及び
ビツト１７等の重量が加算されたもの）より小さ
く、その荷重の差が適正なビツト荷重になるよう
設定される。掘削中は、第３図の如くドリルパイ
プ８の外部に供給した静水圧又は泥水圧により孔
壁を安定させつつ、二重管ドリルパイプ８の外管
と内管の間に圧縮空気１８を送風し、内管のビツ
ト１７に近い所定箇所に設けたノズル（図示せ
ず）より内管内に吹き込み、内管内に水より軽い
混合物を生じさせ、エアリフトポンプの原理によ
り、掘削スライムを上部の二重管ドリルパイプ用
スイベル３より排出せしめるものである。

ハイドロリツクパワーユニツト及びコンプレツ
サーは、油圧と圧縮空気を発生し、モータやシリ
ンダーを駆動し、又圧縮空気は掘削スライトムを
排出するためのエアリフト用に二重管ドリルパイ
プ用スイベルを通りドリルパイプに送風する。ホ
イストはビツト交換のためのドリルパイプの昇降
及びドリルパイプ継足等付帯作業に伴う掘削ツー
ルの吊り上げ吊り下げに使用する。

第４図及び第５図はこの考案の装置を搭載した
ボーリング機によるボーリングの結果を示す図表
であり、横軸Ｄは掘削日数、縦軸Ｍは掘削深さ
（ｍ）を表し、破線のカーブは従来の吊り掘り用
回転式ボーリング装置を使用し、正循環のスライ
ム排出によるもの、実線のカーブはこの考案の吊
り掘り用回転打撃式ボーリング装置を使用し、逆
循環のスライム排出によるものである。第４図は
口径350mmで200ｍの深さまで掘削したものである
が、従来の装置で24日を要したのが７日で完了、
又第５図は口径300mmで200ｍの深さまで掘削し、
従来が18日を要したのが７日で完了している。

〔考案の効果〕

以上詳細に説明した如く、この考案の装置によ
れば適正なビツト荷重でビツトに打撃と回転を与
えて掘削できるので、従来の回転のみのボーリン
グ装置に比べ、掘削速度が大きく、ボーリング孔
が曲ることがない。又、掘削スライムの排出をエ
アーリフトによるリバース式によるので、大口径
の掘削においても大吐出量の泥水ポンプを必要と
せず、また泥水ポンプのサクシヨンヘツドに制限
されることもなく、スライムの排出効果が大であ
るので、ビツト寿命が長く大深度の掘削を高効率
短時間で行うことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図イはこの考案の回転代撃ボーリング装置
を搭載したボーリング機の正面図、ロは同側面
図、ハは同平面図、第２図はこの考案のドリルヘ
ツドを示す断面図、第３図はこの考案の装置を使
用したエアリフトによるリバース式スライム排出
の説明図、第４図、第５図はこの考案の装置によ
るボーリングの結果を示す図表である。 １……ドリルヘツド、２……パーカツシヨンシ
リンダ、３……二重管ドリルパイプ用スイベル、
４……マスト、５……推進機構、６……チエー
ン、７……ガイドシユー、８……二重管ドリルパ
イプ、１０……油圧モータ、１１……スピンド
ル、１１ｂ……スプライン、１２……スプリン
グ、２３……スラストボールベアリング、１３…
…クローラー、１４……ホイスト、１５……コン
プレツサー、１６……ハイドロリツクパワーユニ
ツト、１７……ビツト、１８……圧縮空気、１９
……掘削スライム。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ビツトと該ビツトに連結した二重管ドリルパイ
   プの重量を適正荷重に減じる推進機構を有するも
   のにおいて、 二重管ドリルパイプを下端に連結すると共に、
   スピンドルを打撃するパーカツシヨンシリンダ、
   前記スピンドルを回転させるモータ、及びスプラ
   インにより軸方向摺動可能に、かつスプリングを
   介して回転自在に支持されたスピンドルを有する
   ドリルヘツドと、 該ドリルヘツド上部及び下部のいずれか一方に
   装着され、二重管ドリルパイプの外管と内管の隙
   間に圧縮空気を供給する二重管ドリルパイプ用ス
   イベルと、 前記ドリルヘツドのスピンドルに連結され、外
   管と内管とよりなり、下端にビツトを装着し、該
   ビツト近くの内管の所定箇所に圧縮空気を内管内
   に吐出するノズルを設けた二重管ドリルパイプと
   を具備したことを特徴とするリバース式回転打撃
   ボーリング装置。