JP4311696B2

JP4311696B2 - ボーリング孔の曲がり修正具及び曲がり修正方法

Info

Publication number: JP4311696B2
Application number: JP32568699A
Authority: JP
Inventors: 達廣古長; 満機田尾; 賢治吉川; 幸市松井
Original assignee: Okumura Corp
Current assignee: Okumura Corp
Priority date: 1999-11-16
Filing date: 1999-11-16
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2019-11-16
Also published as: JP2001140576A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配管等を通すために被穿孔対象物に穿孔した孔の曲がりを修正するボーリング孔の曲がり修正具及び曲がり修正方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に被穿孔対象物に孔を穿孔する場合は、先端にビットを取り付けたロッドをボーリング機で推進力を与えながら回転させると共に、圧縮空気と水をロッド内からビットまで送供給し、穿孔作業をするビットを水で冷却すると共にビットで削られた切粉を、ビットの孔から噴射される圧縮空気と水とによって、ロッドと穿孔した孔との隙間から排出することを連続して行うことによって、被穿孔対象物に所定径の孔を空ける。
【０００３】
この穿孔を被穿孔対象物に対して水平方向に行うことがある。この場合、ボーリング機で水平方向に穿孔すると、孔が上下左右に曲がることがある。その原因としては以下のことが考えられる。
▲１▼ 削孔対象に孔の断面を横断して強度の差がある。
コンクリート強度に差のある場合（例えば、２層からなるコンクリート層の下層部のコンクリート強度が６００kg／cm²の高強度で、上層部のコンクリート強度が５０kg／cm²の低強度である場合）や、岩盤に亀裂がある場合など。
▲２▼ 施工方法に原因がある。
推進力が大きすぎる場合（ビットで穿孔できる量は回転数と推進力によって決まるが、余分に推進力が大きいとロッドが自重で下方に曲がるため上方に曲がった孔が穿孔される場合）や、切粉排出が悪い場合など。
▲３▼ ロッドとビットの自重に原因がある。
総じて次のような傾向がある。推進力が大きすぎると、ロッドの自重が原因で下方に凹曲するので上方向に穿孔され、反対に小さ過ぎると下方に穿孔される。また、ロッドを右回転で穿孔するとビットの側面が孔の側面を削れるので右方向に、左回転では左方向に曲がる傾向がある。
これらが互いに関連して上下左右の斜め方向にも曲がる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような種々の原因によって、被穿孔対象物に水平孔を穿孔する場合、真っ直ぐな水平孔を穿孔するのが困難であり、簡単な構成によって容易に真っ直ぐな水平孔を穿孔できることが望まれていた。
【０００５】
本発明は上記のような点に鑑みて開発されたものであり、その目的とするところは、被穿孔対象物に水平孔を穿孔するにおいて、修正を加えながら真っ直ぐな水平孔を容易に且つ効率良く穿孔できるようにしたボーリング孔の曲がり修正具及び曲がり修正方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を有効に達成するために、次のような構成にしてある。すなわち、請求項１記載の本発明のボーリング孔の曲がり修正具は、中空パイプの先端外周部に切削部を設けたことを特徴とする構成である。
【０００７】
請求項２記載の本発明のボーリング孔の曲がり修正具は、請求項１記載のボーリング孔の曲がり修正具において、中空パイプの先端内部に、錘を収納したことを特徴とする構成である。
【０００８】
請求項３記載の本発明のボーリング孔の曲がり修正方法は、曲がり部の生じた水平孔に対して、中空パイプの先端外周部に切削部を設けてなる曲がり修正具を挿入し、回転させながら直進させて水平孔の曲がり部を切削し、該水平孔を真っ直ぐな水平孔に修正することを特徴とする構成である。
【０００９】
請求項４記載の本発明のボーリング孔の曲がり修正方法は、曲がり部の生じた水平孔に対し、中空パイプの先端外周部に切削部を設けると共に先端内部に錘を収納した曲がり修正具を挿入し、回転させながら直進させて水平孔の曲がり部を切削し、該水平孔を真っ直ぐな水平孔に修正することを特徴とする構成である。
【００１０】
請求項５記載の本発明のボーリング孔の曲がり修正方法は、曲がり部の生じた水平孔に対して、中空パイプの先端外周部に切削部を設けると共に先端内部に錘を収納した曲がり修正具を挿入するにあたって、該水平孔の上下方向への曲がり程度に応じて前記の錘の重さを選択すると共に、曲がりの方向が右方向のときには曲がり修正具を左回転に、また曲がりの方向が左方向のときには曲がり修正具を右回転に回転するように選択して、該曲がり修正具を回転させながら直進させて水平孔の曲がり部を切削し、該水平孔を真っ直ぐな水平孔に修正することを特徴とする構成である。
【００１１】
請求項６記載の本発明のボーリング孔の曲がり修正方法は、距離の長い水平孔を穿孔するにあたって、所定長を穿孔した後、該水平孔の曲がりを測定し、穿孔した水平孔に曲がりがある場合、中空パイプの先端外周部に切削部を設けてなる曲がり修正具を挿入し、回転させながら直進させて水平孔の曲がり部を切削修正し、穿孔と切削修正を繰り返しながら真っ直ぐな水平孔を穿孔することを特徴とする構成である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は本発明に係る一例のボーリング孔の曲がり修正具を簡略的に表した一部断面説明図であり、図２は要部横断面図、図３はボーリング機によって被穿孔対象物に水平孔を穿孔する場合の簡略説明図である。
【００１３】
これらの図において、先ず曲がり修正具１は、中空パイプからなるロッド２の先端外周部３に切削部４を設けると共に、先端内部５に錘６を転動可能に収納したものである。
【００１４】
ロッド２の外径は、被穿孔対象物に対して穿孔する水平孔７の径より２〜５ｍｍ位小さい径のものである。このロッド２の切削部４は、先端外周部３に超硬合金をろう付けした高さ２〜３ｍｍのコンポジット盛を施して形成してある。
【００１５】
更にロッド２の先端内部５には、鉄、鉛等の金属製棒体からなる断面円形状の錘６を転動可能に収納してある。錘６は断面円形状であるので、ロッド２が回転しても自らも回転し、常にロッド２の先端内部５の底部８に位置する。必ずしも錘６をロッド２内で転動可能にしなくても、ロッド２内に固定してもよい。尚、錘６の後側のロッド内部に測量用ターゲット（図示せず）を内蔵して、後述する測定時に、この測量用ターゲット（図示せず）を測量して水平孔７の曲がりを検出できるようにするのが好ましい。勿論、測量用ターゲットを設けなくとも水平孔７の曲がりを測量することはできる。
【００１６】
次に上記した曲がり修正具１を使用し、ボーリング機９（図３参照）によって穿孔した水平孔７の曲がりを修正する方法について説明する。
【００１７】
先ず先端にビット１１を設けたボーリングロッド１０をボーリング機９に装着し、被穿孔対象物１２に対して長さが所定長例えば１ｍの水平孔７を穿孔した後、このボーリングロッド１０を水平孔７から引き抜く。次にこの長さ１ｍの水平孔７に対して測量を行い、曲がりが生じているか否かを判定する。
【００１８】
曲がりが生じていれば、ボーリング機９に上記の曲がり修正具１を装着し、回転させながら直進させて先に穿孔した上記の水平孔７に挿入する。このことにより切削部４が水平孔７の曲がり部（図示せず）の内壁を削る。そしてロッド２内に圧縮空気と水を送供給して先端開口１３に供給し、先端開口１３から噴射した圧縮空気と水によって切粉はロッド２の外周面２ａと水平孔壁７ａとの隙間１４を通じて孔外へ排出される。
【００１９】
この曲がり修正具１による削孔状態（修正方法）は、基本的に、例えばロッド２を右回転させると、自重（ロッド２及び錘６）と相まって下方・右方向に回るようにして水平孔７の曲がり部分の内壁を切削することができる。反対にロッド２を左回転させると、下方・左方向に曲がるように切削することができる。
【００２０】
このような性質を利用して、既に削孔した水平孔２の曲がりを修正する。そして、曲がり方向とその程度に応じて、回転方向と先端内部５に収納する錘６の重さを選択する。
【００２１】
この選択には削孔効率を考慮して、回転数、前進・後進速度も併せて選択する。これらの選択は予めテストを行って得たデータや実施施工によって得られるデータに基づいて選択する。
【００２２】
例えば、水平孔７が上方向に大きく右方向に曲がっている場合は、錘６を重くして左回転させる。上方向に小さく、右方向に大きく曲っている場合は、錘６を軽くして高速回転させる。ロッド２は水平孔２の長さ方向へと一定速度で前後進させる。このようにして水平孔７の穿孔作業と、曲がり測量作業、曲がり修正作業を繰り返し行って、穿孔した水平孔７の曲がりを修正しながら、所望の長さの真っ直ぐな水平孔を穿孔する。
【００２３】
また、水平孔７が下向・左方向に曲がっている場合は、錘６を使用しないか又は軽くして左回転させる。水平孔７が下向・左方向に曲がっている場合は、その逆を行う。また、水平孔が下向きに曲がっているが、左右のどちらにも曲がっていない場合には、切削修正を行わなく、ビット１１を使用して穿孔するときに推進力を大きくしながら穿孔して、上向方向に穿孔するようにする。
【００２４】
次に上記した各々方向への水平孔の曲がりの修正について、図４に示す流れ図に基づいて説明すると、ボーリング機９（図３参照）によって被穿孔対象物１２に対して水平孔７を穿孔（ボーリング）する場合、先ずボーリング機９にビット付ロッド１０を装着し、被穿孔対象物１２に水平孔７を穿孔（削穿孔）する。そして所定長さを削孔したかを判断し、ＮＯであればビット付ロッド１０で再び水平孔７を穿孔（削穿孔）する。
【００２５】
所定長に水平孔７を穿孔（削穿孔）が穿孔できたら水平孔７の曲がりを測定する。曲がっていなかった場合（ＮＯの場合）は、ビット付ロッド１０で再び所定長まで水平孔７を穿孔（削穿孔）する。
【００２６】
測定の結果、水平孔７が曲がっていた場合（ＹＥＳの場合）は、その曲がりが、右曲がり、左曲がり、上曲がり、下曲がりの何れであるかを測定結果から判断する。
【００２７】
そして右曲がりであれば、ロッド回転方向を左回転となるようにすると共に、ビット付ロッド１０を曲がり修正具１と交換する。その後に曲がり修正具１を左回転させて水平孔７の左側壁を削って曲がりを修正する。この場合、途中で作業を中断し、水平孔７の曲がりを測定し、曲がりがなくなっていれば、再び曲がり修正具１に変えてビット付ロッド１０をボーリング機９に装着し、水平孔７を所定長だけ穿孔（削穿孔）する。
【００２８】
また、水平孔７が左曲がりの場合は、ロッド回転方向を右回転となるようにすると共に、ビット付ロッド１０を曲がり修正具１と交換し、以降の作業は流れ図に沿って上記した右曲がりと同様に行う。
【００２９】
また、水平孔７が上曲がりの場合は、ロッド先端の錘６を重くし、高速（大きく曲がっている場合）又は低速（小さく曲がっている場合）で左回転または右回転を水平方向の曲がりに応じて選択する。以降の作業は流れ図に沿って上記した右曲がりと同様に行う。
【００３０】
また水平孔７が下曲がりの場合は、ロッド先端の錘６を軽くして、左回転または右回転を水平方向に曲がりに応じて選択する。この場合、水平方向の曲がりがない場合は、左回転、右回転を交互に行う。以降の作業は流れ図に沿って上記した右曲がりと同様に行う。
【００３１】
また、曲がり修正具１による修正実施の場合は、曲がり修正具１の回転数の調節や、前後動、直進速度の調節をしながら曲がり修正作業を行う。
【００３２】
上述のようにして被穿孔対象物１２に所望長さの真っ直ぐな水平孔７を穿孔（削穿孔）する。
【００３３】
尚、上記したボーリング孔の曲がり修正具は、中空パイプの先端外周部に切削部を設け、錘６を内部に収納していない構成のものであってもよい。
【００３４】
【発明の効果】
このように本発明のボーリング孔の曲がり修正具及び曲がり修正方法では、構成が簡単であり、且つ使用した場合は、先に穿孔された水平孔の曲がり部分の内壁面を切削部で削って、簡単に真っ直ぐな水平孔を穿設することができる。その為、穿孔する水平孔の径の大小に係わらず、真っ直ぐな水平孔を簡単に且つ迅速に穿孔することができ、この水平孔にパイプ等を挿通させるのを阻害するといったことがない。
【００３５】
また、中空パイプの先端内部に錘を収納してあるので、この中空パイプを回転させながら直進させることにより、中空パイプの回転方向と、選択的に決められた錘の重さとによって、水平孔が大きく曲がっている場合や、小さく曲がっている場合に対応して、曲がっている箇所を切削部で効果的に削ることができ、真っ直ぐな水平孔を簡単に且つ迅速に穿孔することができる。
【００３６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一例のボーリング孔の曲がり修正具を簡略的に表した一部断面説明図である。
【図２】要部横断面図である。
【図３】ボーリング機によって被穿孔対象物に水平孔を穿孔する場合の簡略説明図である。
【図４】被穿孔対象物に曲がりを修正しながら水平孔を穿孔する場合の流れ図である。
【符号の説明】
１曲がり修正具
２ロッド
３先端外周部
４切削部
５先端内部
６錘
７水平孔

Claims

曲がり部の生じた水平孔に対して、中空パイプの先端外周部に切削部を設けると共に先端内部に錘を収納した曲がり修正具を挿入するにあたって、該水平孔の上下方向への曲がり程度に応じて前記の錘の重さを選択して、該曲がり修正具を回転させながら直進させて水平孔の曲がり部を切削し、該水平孔を真っ直ぐな水平孔に修正することを特徴とするボーリング孔の曲がり修正方法。
曲がり部の生じた水平孔に対して、中空パイプの先端外周部に切削部を設けると共に先端内部に錘を収納した曲がり修正具を挿入するにあたって、曲がりの方向が右方向のときには曲がり修正具を左回転に、また曲がりの方向が左方向のときには曲がり修正具を右回転に回転するように選択して、該曲がり修正具を回転させながら直進させて水平孔の曲がり部を切削し、該水平孔を真っ直ぐな水平孔に修正することを特徴とするボーリング孔の曲がり修正方法。
曲がり部の生じた水平孔に対して、中空パイプの先端外周部に切削部を設けると共に先端内部に錘を収納した曲がり修正具を挿入するにあたって、該水平孔の上下方向への曲がり程度に応じて前記の錘の重さを選択すると共に、曲がりの方向が右方向のときには曲がり修正具を左回転に、また曲がりの方向が左方向のときには曲がり修正具を右回転に回転するように選択して、該曲がり修正具を回転させながら直進させて水平孔の曲がり部を切削し、該水平孔を真っ直ぐな水平孔に修正することを特徴とするボーリング孔の曲がり修正方法。
切削対象となる水平孔に対して左回転又は右回転に回転操作されつつ直進操作される中空パイプと、該中空パイプの先端外周部に設けられる切削部と、前記中空パイプの先端内部に収納される錘と、を備え、曲がり部の生じた水平孔に挿入するにあたり、前記水平孔の上下方向への曲がり程度に応じて前記錘の重さが選択されることを特徴とするボーリング孔の曲がり修正具。
切削対象となる水平孔に対して左回転又は右回転に回転操作されつつ直進操作される中空パイプと、該中空パイプの先端外周部に設けられる切削部と、前記中空パイプの先端内部に収納される錘と、を備え、曲がり部の生じた水平孔に挿入するにあたり、前記中空パイプが、前記水平孔の曲がりの方向が右方向のときには左回転に、曲がりの方向が左方向のときには右回転に、それぞれ回転操作されつつ直進操作されることを特徴とするボーリング孔の曲がり修正具。
切削対象となる水平孔に対して左回転又は右回転に回転操作されつつ直進操作される中空パイプと、該中空パイプの先端外周部に設けられる切削部と、前記中空パイプの先端内部に収納される錘と、を備え、曲がり部の生じた水平孔に挿入するにあたり、前記水平孔の上下方向への曲がり程度に応じて前記錘の重さが選択されると共に、前記中空パイプが、前記水平孔の曲がりの方向が右方向のときには左回転に、曲がりの方向が左方向のときには右回転に、それぞれ回転操作されつつ直進操作されることを特徴とするボーリング孔の曲がり修正具。