JPH06503623A - 掘削方法及び該方法を実施するための装置 - 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】 百方法　びす方゛念実方するための装置本発明は、回転及び衝撃掘削工具を用い る掘削方法と、該方法を実施するための装置とに係わる。

掘削のきわめて様々な課題を、場所により異なるのみでなくしばしば地表がら地 下地ｆｌｌ　（Ｂａｕｇｒｕｎｄ）までの閏で様々に変化し得る地質を考慮しつ つ克服する掘削方法及び掘削装置は、既に様々なものが公知である。特に、衝撃 管を具備した、液圧で操作される衝撃掘削機構が有効であることが判明しており 、前記衝撃管はその一端に衝撃掘削クラウンを支持し、液圧式の回転衝撃機構に よって操作される。

衝撃管は回転衝撃機構と結合されたホルダに捩じ込まれるが、その際、回転及び 衝撃の作用下で掘削が行なわれる間、回転する衝撃管のねじ山連結部が外れたり 緩んだりしないような配慮が為されなければならない。

更に、空気圧または液圧で操作される回転ハンマ、いわゆる孔内ハンマ（ｒａｌ ｏｃｈｈａｓ麟Ｂ）も好ましいことが判明している。このハンマも管を有し、そ の管の一端にビットを具備したハンマが配置されている。この工具の鳩舎、上記 管は衝撃力及びトルクを伝達しなくともよく、従って通常の右ねし山でホルダに 捩じ込まれる。衝撃及び回転の作用は孔内ハンマにおいて直接空気圧または液圧 によって発生されて、ハンマと一体に構成されたビットに及ぼされる。

相応の地質学的状況の下ではきわめてしばしば、掘削孔内に位置する空気式の孔 内ハンマと、地表がら液圧または空気圧で操作される衝撃掘削機構とを同時に作 動させることが望ましい、このことは、一体構造を用いたのでは、即ち孔内ハン マを衝撃掘削機構の衝撃管内に配置したのでは実現不可能であり、なぜなら衝撃 掘削工具へ向がう衝撃掘削機構の衝撃が孔内ハンマにも作用し°Ｃ該ハンマを損 傷し、更には好ましくない諸条件下に振動によって管ねじ山が外れかねないから である。

従って本発明は、孔内ハンマと衝撃掘削機構とが同時に作動することを一体構造 の下で可能にする掘削方法及び装置を提供することを目的とする。その際、孔内 ハンマが衝撃掘削機構へ向かう衝撃によって損傷されることも、また孔内ハンマ を支持する管のねし山連結部が外れたり緩んだりすることも回避されるべきであ る。

上記目的の達成のために、本発明は、請求の範囲第１項に記した特徴を有する方 法と第３項に記した特徴を有する装置とを提供する。

本発明の方法及びＡ置の特に有利な構成念従属の請求項に定義する。

添付図面には、本発明方法の説明にも有用な装！の実施例が示しである。

第１図は本発明による装置のごく概略的な垂直方向縦断面図であり、 第２図はホルダを第１図より拡大して示す垂直方向断面図である。

本発明の方法によれば、第一の掘削工具、特に孔内ハンマによって予ｍ掘ｎすが 行なわれ、それと同じ工程において一体構造により、第一の掘削工具と結合され た第二の掘削工具が同時に始動され、その際第−の掘削工具は、発生されて確実 に第二の掘削工具に作用する掘削衝撃、トルク及び振動から、これらの作用が弾 性的に受け止められ、吸収され、または少なくとも緩和されるような緩衝的方法 で隔離される。従って、上記掘削衝撃及びトルクは実際、専ら第二の掘削工具、 即ち液圧で操作される衝撃掘削機構に作用する。

説明のためにまず第１図を参照するが、この図には本発明の方法を実施するため の好ましい装置が概略的に示しである。

液圧式め回転ｔｆｒ！Ｊｅｔ！横に９照符号１をｒｌす。この機構は公知であり 、掘削用ｆｌｌＩ遺体にしばしば用いられる。回転衝撃ＩＩＩにボルダ２が結き されており、このホルダは、外側に位置するＷＩ撃管３及び掘削クラウン４を含 む衝撃掘削ＩＲｔｌＩのための接続部と、内側に位置する管５のための接続部と を有する。管５の掘削孔内に導入されるべき端部には、空気圧または液圧で駆動 され得る掘削ハンマ６が設置されている。ホルダ２のより詳細な構成は、第２図 に基づき後述する。掘削ハンマ６はビット７を具備した孔内ハンマとして構成さ れており、このハンマは第１図から明らかに知見され得るように、内側管５を囲 繞する衝撃管３から幾分突出している。

内側管５のホルダ２への取り付けはＭ衝要素８を用いて行なわれ、この緩衝要素 は回転衝撃機ｆｉｌｌｌによって及ぼされる衝撃、振動及びトルクを、これらが 内側管５、従って掘削ハンマ６にもはや作用しなくなるように吸収するか、また は少なくとも著しく緩和する。これに対して、外側の衝撃管３は衝撃及びトルク を掘削クラウン４に伝達する。

圧縮空気導管９が外部からホルダ２及び内側管５を貫通して掘削ハンマ６に達し 、この導管によってハンマ６が駆動される。ピント７がら流出した空気は続いて 、掘削によって生じた廃棄物を掘削孔がら押し出すのに用いられ、その際掘削廃 棄物は環形の空隙１ｏを通って後方のボルダ２内へと導かれ、除去される。

第２図に、最も重要な構成上の特徴及び特性を有するボルダ２を拡大して示す。

ホルダ２は管形のケーシング１１を有し、このゲージングの一端には該ケーシン グから突出するスリーブ１２が設置されており、スリーブ１２は外側の衝撃管３ の取り付は用である内ねじ山１３を具えている。他方のスリーブ端部にはフラン ジ１４が設けられており、このフランジはゲージング１１の対向する端面にボル ト１５によって固定されている。参照符号１６によって、ケーシング１１に形成 された二つの切除部を示す、ケーシング１１の内部に、二つの部分１７及び１８ を有する部分ニップル（ｚｗｅｉｔｅｉｌｉｇｅｒ　Ｎ１ｐｐｅｌ）が同軸に配 置されており、その際第−のニラアル１７はヘッド部１９とねじ山によって連結 されており、このヘッド部自体はそのフランジ２０によってゲージング１１の開 放端部に捩じ込まれている。ヘッド部１９は、回転衝撃機構のための接続ソケッ ト２７を具備している。

一つのニップル１７及び１８間に、（第１図では９照符号８をｆＪＬ、で示した ）＃１１１！ｉ習素２１が装着されている。この緩衝器ｇ（−＋弾性材料から成 り得、かつ単層または多層状に構成され得る。ｆｆｉ要であるのはＭ衝要素２１ の優れた緩衝特性であり、［衝嬰素２１は回転衝撃ｖ！Ｌ樽によって発生される 衝撃、振動及びトルクを吸収し、はとんど消滅させる。

弾性ディスクの替わりに液圧式または空気式のｆｌ［部材を設置することも可能 であり、この部材は例えば緩衝器のように構成され得る。相応の緩衝シリンダが 用いられれば、非常に大きい衝撃力が緩和及び吸収され得る。１！衝作用の調節 によって本発明装置における瞬間的な必要条件への容易な適合が実現され得る。

第１図に参照符号１を付して示した、それ自体公知の回転衝撃機構がヘッド部１ ９と結合され、その際発生された衝撃はフランジ２０によってケーシング１１と 、ニップル１７のフランジとに伝達される。ケーシング１１はスリーブ１２を介 して衝撃管３と結合されており、衝撃管３は衝撃の作用下にクラウン４によって 掘削作業を行なう。

＆ｌ’！要素２１によって衝撃から隔離されているニップル１８は、内側管５の ための接続部２３を有する二重ソケット２２と結合されている。内側管５のソケ ット２２１ＩＩでない方の端部には、ピント７を具備した掘削ハンマ６が設置さ れている。

掘削ハンマは空気式に作動し、その際圧縮空気は導管（図示せず）を通して供給 され、この導管は接続部２４を通り、次いでニップル１７に設けられた孔２５及 び２６を通り、かつ緩衝要素の図示されない中心孔を通って更にニップル１８を 通過し、内側管５内へと案内される。

このようにして、工具の交換が回避され得るきわめて合理的な作業が可能となる ０本発明により実現されるＭ衝は、液圧式の回転衝撃ｍ構１の衝撃がいわば排他 的に外側の衝撃管３へと向けられ、内側管５に設置された掘削ハンマは全く損傷 されないという結果をもたらす、内側管５のねじ山連結部が外れることもなくな り、なぜなら回転衝撃機構１の振動及び回転運動がＩＩＩ要素２１によって吸収 されるからである。２種の工具による同時作業が可能となり、即ち空気圧で操作 される孔内ハンマが予備掘削を行ない、それと同じ工程で、孔内ハンマと結合さ れた衝撃掘削工具が掘削孔を連続的かつ同時的に拡張する。

複数の部分管から成る外側の衝撃管３及び／または内側の管５をねじ山連結式に 組み立てることも可能であり、その際通常の右またはＪＩＴねし山が用いられ得 る。あらゆる状況下に、複数部分から成る内側管５も衝撃及び振動３免れるので 、ねじ山連結部が外れたり緩んだりする恐れは無い。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．回転及び衝撃掘削工具を用いる掘削方法であって、１個の掘削工具で子偏掘 削を行ない、それと同じ工程において同時に、第一の掘削工具と結合された第二 の掘削工具を、第二の掘削工具に作用する掘削衝撃、振動及びトルクが第一の掘 削工具に影響する前に検出され、弾性的に緩和され、かつ吸収されるように始動 することを特徴とする掘削方法。 ２．掘削孔内に位置する、空気圧で操作される第一の掘削工具がその場において 衝撃を発生して作用し、一方、掘削孔外の表面から操作される第二の掘削工具は 第一の掘削工具の始動と同時に掘削孔を拡張し、その際表面から発生された衝撃 力、振動及びモーメントのうち第一の掘削工具へ向かうものを緩和かつ吸収する ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 ３．請求項１または２に記載の方法を実施するための装置であって、掘削ハンマ （６）と、同時に始動され得る衝撃掘削機構（３、４）とを有し、これらは両者 に共通する回転衝撃機構（１）のホルダ（２）に、衝撃掘削機構（３、４）の方 は直接、掘削ハンマ（６）の方は緩衝部材（８）を介して接続されていることを 特徴とする装置。 ４．管（５）の端部に配置された空気駆動式の掘削ハンマ（６）が孔内ハンマと して構成されており、このハンマの、前記管から突出する端部にはビット（７） が設置されており、一方衝撃掘削機構（３、４）の衝撃管（３）には、軸線方向 においてピット（７）より後方に位置する衝撃掘削クラウン（４）が設置されて いることを特徴とする請求項３に記載の装置。 ５．共通ホルダ（２）が外側の衝撃管（３）用の外側接続部（１３）、この接続 部と同軸に配置され、かつ同じ方向へ向けられた、掘削ハンマ（６）の保持管（ ５）用の内側接続部（２３）、及び反対方向へ向けられた液圧式回転衝撃機構用 の接続部（２７）を有し、その際内側接続部は二分ニップル（１７、１８）と結 合されており、このニップルは内側接続部（２３）の方へ向かう衝撃を吸収する 緩衝部材（２１）を含み、一方衝撃管接続部（１３）の方へ向かう緩衝は緩和さ れずに衝撃管（３）に作用することを特徴とする請求項３または４に記載の装置 。 ６．二分ニップル（１７、１８）の両部分の互いに対向する端部に対応するフラ ンジが設けられており、これらのフランジ間に緩衝部材（２１）が装着されてい ることを特徴とする請求項５に記載の装置。 ７．二分ニップル（１７、１８）が共通ホルダ（２）のスリーブ状ケーシング（ １１）内に収容されており、ホルダ（２）は回転衝撃機構（１）と直接結合され ていることを特徴とする請求項６に記載の装置。 ８．緩衝部材が液圧または空気圧で操作される緩衝器として構成されていること を特徴とする請求項３から７のいずれか１項に記載の装置。