多重管さく孔システム

【課題】杭工事や、集排水ボ−リング、アンカ−工事、ロックボルト工事等のボ−リング工事でさく孔装置として、ダウンザホ−ルドリルがよく使用されるが、崩壊性の高い湧水のある地層や、緩い砂礫層等、施工対象地盤の条件により、ダウンザホ−ルドリルによる従来のさく孔装置と工法では困難な施工現場がある。また、それにより施工現場の周辺地盤に悪影響を及ぼす問題が発生する。
【解決手段】さく孔されたスライム（切りくず）とダウンザホ−ルドリルの排気であるブロ−エア−を、ダウンザホ−ルドリルに装着した、２〜３重構造となるハンマ−カバ−とハンマ−サブ及び、２〜４重管構造のレジュ−サ−、ロッド、クリ−ニングスイベル内の各排出管を通過させ孔外へ排出し、必要に応じ孔壁保護剤、潤滑剤、貧配合のセメントスラリ−等の孔口からの投入による孔壁保護が可能となる、各さく孔装置によるシステムと工法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、杭工事及び、集排水ボ−リング工事、アンカ−工事、ロックボルト工事等のボ−リング工事で、ダウンザホ−ルドリルによるさく孔の従来工法では、困難な地層や条件下においても、ダウンザホ−ルドリルの持つさく孔性能と能力を、十分に発揮出来る様にする装置及び、システム、工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のダウンザホ−ルドリルによるさく孔装置と工法は、図２６に示す様に、ダウンザホ−ルドリル６に、ドリルビット７より外径の小さいダウンザホ−ルドリルカバ−１を装着し、順次、ダウンザホ−ルドリルサブ２及び、ロッド４を接続し、コンプレッサ９−で発生させた圧搾空気を、レシ−バ−タンク１０に蓄積し、デリバリホ−スを介してウオ−タ−スイベル２４及び、ロッド４、ダウンザホ−ルドリルサブ２、ダウンザホ−ルドリル６に送りドリルビット７の打撃運動によりさく孔を行う。
【０００３】
また、さく孔されたスライム（切りくず）８は、ダウンザホ−ルドリル６の排気であるブロ−エア−の流速と流圧により、孔壁とダウンザホ−ルドリルカバ−１及びロッド４の隙間を通過させ、孔外へ排出され孔口周辺に蓄積される。
【０００４】
尚、集排水ボ−リング工事やアンカ−工事等の横ボ−リング工事に使用される、ダウンザホ−ルドリルによるさく孔装置と工法は、メタルクラウンビットを先端に取り付けたケ−シングパイプ内に、ダウンザホ−ルドリルを挿入し、さく孔を行う２重管さく孔工法や、拡径ビットを使用した２重管さく孔工法等がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、以上の技術によれば、地滑り工事等地層の安定しない施工現場や、崩壊性の高い湧水のある施工現場、硬質な地層と軟質な地層が互層である施工現場、硬質の転石が点在する施工現場、岩質は硬質で破砕された施工現場等において、ダウンザホ−ルドリルによる従来のさく孔装置と工法には、以下の多くの問題が発生する。
【０００６】
杭工事おいて、ダウンザホ−ルドリルによる従来のさく孔装置と工法の最大の問題点は、さく孔されたスライムが、孔壁と各装置の隙間を通過し孔外へ排出される装置と工法の為、孔壁の自立による各装置との隙間の確保は不可欠であるが、崩壊性の高い地層や地下水の湧水等の影響を受け、孔壁の崩壊やスライム詰まり等が発生し、スライムとブロ−エア−の排出が順調に行えず、さく孔が困難となり著しくはさく孔不能となる。
【０００７】
前記の問題が発生した場合、ダウンザホ−ルドリルの排気であるブロ−エア−が、軟弱な地層や亀裂等に流入し、施工現場の周辺地盤に悪影響を及ぼす。建築物や重要構造物に隣接した施工現場においては、特に問題となる。また、仮にさく孔が完了したとしても、使用さく孔装置を全て回収した後、孔壁が崩壊し製品となる杭等の建て込みが出来ない問題が発生する。
【０００８】
また、従来のさく孔装置と工法では、スライムとブロ−エア−の排出の為、ドリルビットと各装置の外径差が必要で、この事により、硬質軟質が互層となる地層や、硬質な転石が点在する地層、破砕された硬質な地層において孔曲がりが発生する。結果、回転トルクの増大、さく孔不能、著しくはロッドの切断事故が発生することがある。
【０００９】
尚、横ボ−リング工事でダウンザホ−ルドリルを用いる従来工法では、メタルクラウンビットを使用した２重管さく孔工法である為、ダウンザホ−ルドリルのさく孔能力は特に問題無いが、メタルクラウンビットのさく孔能力により、岩質の硬・軟に影響されさく孔速度が安定せず、硬質な地層においては著しくさく孔時間がかかる。また、メタルクラウンビットの摩耗の為、さく孔途中で使用装置を全て回収し、交換しなければない等の問題がある。
【００１０】
アンカ−工事や集排水ボ−リング工事等において、拡径ビットを使用したダウンザホ−ルドリルによる２重管さく孔工法があるが、拡径する構造上の強度の問題や、スライムのスム−ズな排出が行えない、また、ビットが真円で無い為破砕された硬質な地層や、硬質軟質が互層となる地層において、回転トルクがかかる、孔曲がりする等の問題から現在あまり使用されず、ロ−タリ−パ−カッションによるさく孔が主流であるが、この工法も機械器具の損料が高く、堅固な足場が必要である等、不経済である。
【００１１】
そこで、この発明は、杭工事において、地層に影響されない、さく孔効率が良い、孔曲がりしにくい、周辺地盤に悪影響を及ぼさないさく孔を目的とし、ダウンザホ−ルドリルに装着するさく孔装置とシステム及び、そのさく孔装置とシステムによるさく孔工法、また、横ボ−リング工事においては、メタルクラウンを使用しない、ダウンザホ−ルドリルによる２重管さく孔装置とシステム及び、そのさく孔装置とシステムによるさく孔工法を、提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以上の課題を解決するために、第一発明は、ダウンザホ−ルドリルに装着する、ダウンザホ−ルドリルの排気であるブロ−エア−及び、スライム（切りくず）の流入孔と排出孔を内蔵し２重構造となるダウンザホ−ルドリルカバ−、送気孔と排出孔の２重構造となるダウンザホ−ルドリルサブ及び、２重管構造のレジュ−サ−、２重管構造のロッド、２重構造のクリ−ニングスイベルで、スライムの流入孔を有し送気孔と排出孔を内蔵する２重構造を特徴とする、２重管さく孔用の各装置とシステムである。
【００１３】
第二発明は、前記の第一発明の各装置をダウンザホ−ルドリルに装着しさく孔を行い、スライム（切りくず）及び、ダウンザホ−ルドリルの排気であるブロ−エア−を、ダウンザホ−ルドリルカバ−先端の流入孔よりカバ−内の排出孔及び、ダウンザホ−ルドリルサブ内、レジュ−サ−内、ロッド内、クリ−ニングスイベル内の各排出孔を通過させ、デリバリホ−スとスライムホパ−を介して、孔外の運搬車もしくは、一定の集積場所に排出する。このさく孔工法を特徴とする２重管さく孔システム工法である。
【００１４】
第３発明は、ダウンザホ−ルドリルに装着する、第１発明のダウンザホ−ルドリルカバ−と、ダウンザホ−ルドリルサブを含み、それと別に排出孔と別ラインよりの送気孔の合流部を有し２重構造となるレジュ−サ−、送気孔を２ラインと排出孔の３重管構造のロッド及び、３重構造のクリ−ニングスイベルで、スライムの流入孔を有し送気孔２ラインと排出孔を内蔵する３重構造を特徴とする、３重管さく孔用の各装置とシステムである。
【００１５】
第４発明は、前記の第３発明の各装置を、ダウンザホ−ルドリルに装着しさく孔を行い、スライム（切りくず）及び、ダウンザホ−ルドリルの排気であるブロ−エア−を、ダウンザホ−ルドリルカバ−先端の流入孔よりカバ−内の排出孔及び、ダウンザホ−ルドリルサブ内の排出孔を通過させ、レジュ−サ−内においてロッドの別ライン送気孔よりの圧搾空気と合流させ、ロッド内、クリ−ニングスイベル内の各排出孔を通過させ、デリバリホ−スとスライムホパ−を介して、孔外の運搬車もしくは、一定の集積場所に排出する。このさく孔工法を特徴とする３重管さく孔システム工法である。
【００１６】
第５発明は、ダウンザホ−ルドリルに装着する、ダウンザホ−ルドリルの排気孔及び、スライム（切りくず）と泥水の流入孔・排出孔を内蔵し３重構造となるダウンザホ−ルドリルカバ−、送気孔と排気孔・排出孔の３重構造となるダウンザホ−ルドリルサブ、送気孔２ラインと排気孔・排出孔の４重管構造のレジュ−サ−及び、４重管構造のロッド、４重構造のクリ−ニングスイベルで、スライムの流入孔を有し、送気孔２ラインと排気孔・排出孔を内蔵する４重構造を特徴とする、４重管さく孔用の各装置とシステムである。
【００１７】
第６発明は、前記の第５発明の各装置をダウンザホ−ルドリルに装着しさく孔を行い、ダウンザホ−ルドリルの排気であるブロ−エア−を各装置の排気孔より孔外へ排気し、スライム（切りくず）と泥水を、ダウンザホ−ルドリルカバ−先端の流入孔よりカバ−内の排出孔及び、ダウンザホ−ルドリルサブ内を通過させ、レジュ−サ−部においてロッドの別ライン送気孔よりの圧搾空気と合流させエア−リフト効果により、ロッド内、クリ−ニングスイベル内の各排出孔を通過させ、デリバリホ−スを介してスライムホッパ−及び、マッドスクリ−ンにより分別され排出される。このさく孔工法を特徴とする４重管さく孔システム工法である。
【００１８】
第７発明は、ダウンザホ−ルドリルに装着する、ダウンザホ−ルドリルの排気であるブロ−エア−とスライム（切りくず）の流入孔を内蔵するダウンザホ−ルドリルカバ−、２重構造となるダウンザホ−ルドリルサブ及び、従来仕様のケ−シングパイプとの接続用レジュ−サ−、センタ−ライザ−を取り付けたインナ−パイプ、２重構造のクリ−ニングスイベルで、スライムの流入孔を有し、送気孔と排出孔を内蔵する２重構造を特徴とする、２重管さく孔用の各装置とシステムである。
【００１９】
第８発明は、前記の第７発明の各装置をダウンザホ−ルドリルに装着しさく孔を行い、スライム（切りくず）と、ダウンザホ−ルドリルの排気であるブロ−エア−を、ダウンザホ−ルドリルカバ−先端の流入孔よりカバ−内の排出孔及び、ダウンザホ−ルドリルサブ内、レジュ−サ−内、ケ−シングパイプ内、クリ−ニングスイベル内の各排出孔を通過させデリバリホ−スを介して孔外の一定場所に排出する。このさく孔工法を特徴とする２重管さく孔システム工法である。
【発明の効果】
【００２０】
第１発明の各装置とシステムを使用し、第２発明の工法によるさく孔の施工効果として、地質や条件に影響されずスライムとブロ−エア−が順調に排出でき、さく孔効率がよく、周辺地盤に悪影響を及ぼさない、また、ドリルビットと各装置の外径差が少ない為、孔曲がりせず、スライムの排出口の場所を特定出来る為、後のスライム処理が簡単になる。尚、孔壁の状態に応じ、孔壁保護剤や潤滑剤、セメントスラリ−等の使用による孔壁保護措置が可能となる。
【００２１】
第３発明の各装置とシステムを使用し、第４発明の工法によるさく孔の施工効果として、前記第１発明と第２発明の効果と同じ結果が得られ、また、それ以外に特に亀裂が多い地層のさく孔において、ブロ−エア−の流速と流圧が排出孔内で低下しスライムが順調に排出されない場合、別の送気孔よりの圧搾空気を合流させ排出する為、スライムの迅速な排出が行え有効な効果がある。
【００２２】
第５発明の各装置とシステムを使用し、第６発明の工法によるさく孔の施工効果として、地質や条件に影響されずブロ−エア−が排気され、さく孔効率がよく、周辺地盤に悪影響を及ぼさない、また、スライムは泥水とエア−リフト効果により迅速に排出され、孔壁は泥水の泥壁により保護される、尚、このさく孔工法は深度の深いさく井工事等に特に有効な工法であり、従来工法のトリコンビットによるさく孔に比べ、さく孔効率が良く施工期間が短縮出来、泥水の使用量が従来工法より少ない量でさく孔出来る。結果、プラント設備や泥水処理等が軽減され経済的である。
【００２３】
第７発明の装置とシステムを使用し、第８発明の工法による横ボ−リング工事さく孔の施工効果として、メタルクラウンビットを使用せず２重管さく孔が可能となり、スライムの迅速な排出が行え、ダウンザホ−ルドリルの持つさく孔能力が十分に発揮出来る。尚、集水井からの深度の長い排水ボ−リングやロックボルト工事には、特に有効的な工法である。また、さく孔装置のビットとして使用され摩耗するのは、ダウンザホ−ルドリルのドリルビットだけであり経済的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下にこの各発明の実施形態を、各請求項目ごと、図を元に詳細に説明する。
【００２５】
請求項１の実施形態として、図２〜７に示し詳細説明を行う。図２は、ダウンザホ−ルドリル６とドリルビット７に装着される、ダウンザホ−ルドリルカバ−１ａとダウンザホ−ルドリルサブ２ａの図で、ダウンザホ−ルドリルカバ−１ａはインナ−管ａとアウタ−管ｄ及び、スライムとブロ−エア−の流入孔ｑら構成され２重構造となり、ダウンザホ−ルドリルサブ２ａはインナ−管ａとアウタ−管ｄ及び、吊りカンｅから構成され２重構造となる。
【００２６】
ダウンザホ−ルドリル６とダウンザホ−ルドリルサブ２ａの接合部に衝撃吸収パッキンｉを取り付け、頭部テ−パ−ねじ部にダウンザホ−ルドリルサブ２ａを締め付ける。また、Ｏリングｊを取り付けたダウンザホ−ルドリルカバ−１ａ、とドリルビット７を順次装着し、さく孔先端の装置でスライム８とブロ−エア−の流入孔ｑを内蔵する２重構造の２重管さく孔システムの装置である。
【００２７】
図３は、ダウンザホ−ルドリルサブ２ａとロッド４ａ・４ｂの接続装置として使用されるレジュ−サ−３ａであり、アウタ−管ｄ内部にセンタ−ライザ−ｇと吊りカン・センタ−ライザ−ｆにより、インナ−管ａを溶接固定し、吊り固定パイプｈと接続部にＯリングｊを設けた２重管さく孔システムの装置である。
【００２８】
図４・図５・図６は、さく孔深度に応じ接続されるロッド４ａ・４ｂ・４ｃであり、図４のロッド４ａは、アウタ−管ｄ内部にセンタ−ライザ−ｇと吊りカン・センタ−ライザ−ｆ等により、インナ−管ａを溶接固定し、吊り固定パイプｈと接続部にＯリングｊを設け、また、ロッド接続部以外のインナ−管ａは、圧搾空気の流速を保つ為、適切な外径とした、２重管さく孔システムの装置である。
【００２９】
尚、図５と図６は、ロ−タリ−テ−ブルマシン等のさく孔で、ロッドに直接回転力を伝達させさく孔を行う場合に、使用される専用ロッド４ｂ・４ｃである。図５のロッド４ｂは、図４ａのロッ４ドにフラットバ−を溶接固定する事により回転力伝達凸部ｋを設け、図６のロッド４ｃは、アウタ−管ｄにスリットを切り回転力伝達凹部ｌを設けた、回転力を直接受けられる構造の２重管さく孔システムの装置である。
【００３０】
図７は、ロッド４ａ・４ｂに接続され圧搾空気の送りと、スライム８及びブロ−エア−の排出を行うクリ−ニングスイベル５ａであり、送気孔と排出孔の２重構造となり、クリ−ニングスイベル５ａの外枠はロ−ラ−ベアリングｎとベアリングｏ等により固定され、装着各部はＯリングｊにより遮断されグリス注入孔ｍが設けられた、２重管さく孔システムの装置である。
【００３１】
請求項２の実施形態として図１は、請求項１図２〜図７の各装置による２重管さく孔システムを使用したさく孔工法の全景概略図であり、コンプレッサ−９で発生させた圧搾空気を、レシ−バ−タンク１０に蓄積させ、デリバリホ−スを介してラインオイラ−１１、水量調節器１３へ送られ送水ポンプ１２よりのさく孔水と混合され混合気となる、この工程までは従来のさく孔工法と同じである。
【００３２】
次に、圧搾空気の混合気は２重構造となる図７のクリ−ニングスイベル５ａのインナ−管ａ内を通過し、２重管構造となる図４・５のロッド４ａ・４ｂのインナ−管ａ内、２重管構造となる図３のレジュ−サ−３ａのインナ−管内ａ、２重構造となる図２のダウンザホ−ルドリルサブ２ａのインナ−管内ａを通過し、ダウンザホ−ルドリル６に送られる。
【００３３】
送られた圧搾空気の混合気により、ダウンザホ−ルドリル６内で打撃運動を発生させ、ドリルビット７に伝達しボ−リングマシンの回転力によりさく孔を行う。また、さく孔により発生したスライム（切りくず）８は、圧搾空気の混合気と混合され、その流速と流圧によりダウンザホ−ルドリルカバ−１ａ先端の流入孔ｑからカバ−内の排出孔に取り入れられる。
【００３４】
その後、ダウンザホ−ルドリルサブ２ａ内の排出孔及び、レジュ−サ−３ａ内の排出孔、ロッド４ａ・４ｂ内の排出孔を、混合気の流速と流圧により押し上げられ、クリ−ニングスイベル５ａ内の排出孔からデリバリホ−スを介してスライムホッパ−１４へ送られる。また、スライムホパ−１４により圧搾空気とスライム８に分別され、運搬車もしくは一定の集積場所に排出される。
【００３５】
また、規定深度のさく孔完了後、各装置を全て回収した後に、孔壁の崩壊の可能性がある施工孔において、３方コック１６の切り替えを行い、スライム８の各装置排出孔からモルタルポンプ１５により規定の充填材を圧送打設しながら各装置を回収し、後に目的となる杭等の建て込みを可能とする。２重管さく孔装置のシステムを使用した、２重管さく孔システム（標準）工法である。
【００３６】
尚、図８のさく孔工法の全景概略図における工法は、図１のさく孔工法とスライム８の排出方法、使用装置等殆ど同じであるが、特に孔壁の保護が必要とされる施工現場において採用する工法で、レジュ−サ−３ａ部のアウタ−管ｄに外径差のある段差を設け、その外径と同じロッド４ａ・４ｂを使用し泥水１７の満たせる隙間を確保する。また、さく孔深度につれ泥水を満たす事により泥壁を作りさく孔を行う。２重管さく孔システム（泥水併用）工法である。
【００３７】
請求項３の実施形態として、請求項１のダウンザホ−ルドリルカバ−１ａとダウンザホ−ルドリルサブ２ａを含み、それと別に図１０〜１４に示し詳細説明を行う。図１０は、３重管さく孔システムに使用される２重構造のレジュ−サ−３ｂである、構造的に図３のレジュ−サ−３ａと殆ど同じであるが、３重管ロッド４ｄ・４ｅと接続された時ロッドのインナ−２重管ｂの下部に隙間が出来る様切り込みがあり、排出孔と別ラインの送気孔を合流させる構造となる、２重構造の３重管さく孔システムの装置である。
【００３８】
図１１・図１２・図１３は、さく孔深度に応じ接続されるロッド４ｄ・４ｅ・４ｆであり、図１１のロッド４ｄは、アウタ−管ｄ内部にセンタ−ライザ−ｇと吊りカン・センタ−ライザ−ｆ等により、インナ−２重管ｂとインナ−管ａを溶接固定し、３重管構造となる３重管さく孔システムの装置である。
【００３９】
また、図１２と図１３は、ロ−タリ−テ−ブルマシン等のさく孔で、ロッドに直接回転力を伝達させさく孔を行う場合に、使用される専用ロッド４ｅ・４ｆである。図１２のロッド４ｅは、図４のロッド４ｄにフラットバ−を溶接固定する事により回転力伝達凸部ｋを設け、図１３のロッド４ｆは、アウタ−管ｄにスリットを切り回転力伝達凹部ｌを設けた、回転力を直接受けられる構造の３重管さく孔システムの装置である。
【００４０】
図１４は、ロッド４ｄ・４ｅに接続され圧搾空気の送りと、スライム８及びブロ−エア−の排出を行うクリ−ニングスイベル５ｂであり、送気孔が２ラインと排出孔の３重構造となり、クリ−ニングスイベル５ｂの外枠はロ−ラ−ベアリングｎとベアリングｏ等により固定され、装着各部はＯリングｊにより遮断されグリス注入孔ｍが設けられた、３重管さく孔システムの装置である。
【００４１】
請求項４の実施形態として図９は、請求項１図２のダウンザホ−ルドリルサブ２ａとダウンザホ−ルドリルカバ−１ａを使用し、請求項３図１０〜図１４の各装置による３重管さく孔システムを使用したさく孔工法の全景概略図であり、コンプレッサ−９で発生させた圧搾空気をレシ−バ−タンク１０に蓄積させ、デリバリホ−スを介してラインオイラ−１１、水量調節器１３へ送られ送水ポンプ１２よりのさく孔水と混合され混合気となる。この工程までは従来工法と同じである。
【００４２】
次に、圧搾空気の混合気は３重構造となる図１４のクリ−ニングスイベル５ｂのインナ−管ａ内を通過し、３重管構造となる図１１・１２のロッド４ｄ・４ｅのインナ−管ａ内、２重管構造となる図１０のレジュ−サ−３ｂのインナ−管ａ内、２重構造となる図２のダウンザホ−ルドリルサブ２ａのインナ−管ａ内を通過し、ダウンザホ−ルドリル６に送られる。
【００４３】
送られた圧搾空気の混合気により、ダウンザホ−ルドリル６内で打撃運動を発生させ、ドリルビット７に伝達し、ボ−リングマシンの回転力によりさく孔を行う、さく孔により発生したスライム（切りくず）８は、圧搾空気の混合気と混合され、その流速と流圧により、ダウンザホ−ルドリルカバ−１ａ先端の流入孔ｑからカバ−内の排出孔に取り入れられる。
【００４４】
その後、ダウンザホ−ルドリルサブ２ａ内の排出孔を通過し、レジュ−サ−３ｂ内で別ラインにより送られた圧搾空気と混合され流速を増し、ロッド４ｄ・４ｅ内の排出孔を、混合気の流速と流圧により押し上げられ、クリ−ニングスイベル５ｂ内の排出孔からデリバリホ−スを介してスライムホッパ−１４へ送られる。また、スライムホッパ−１４により圧搾空気とスライム８に分別され、運搬車もしくは一定の集積場所に排出される。
【００４５】
また、規定深度のさく孔完了後、各装置を全て回収した後に、孔壁の崩壊の可能性がある施工孔において、３方コック１６の切り替えを行い、各装置のインナ−２重管ｂ内の送気孔からモルタルポンプ１５により規定の充填材を圧送打設しながら各装置を回収し、後に目的となる杭等の建て込みを可能とする。３重管さく孔装置のシステムを使用した、３重管さく孔システム（標準）工法である。
【００４６】
尚、図１５のさく孔工法の全景概略図における工法は、図８のさく孔工法とスライム８の排出方法、使用装置等殆ど同じであるが、特に孔壁の保護が必要とされる施工現場において採用する工法で、レジュ−サ−３ｂ部のアウタ−管ｄに外径差のある段差を設け、その外径と同じロッド４ｄ・４ｅを使用し泥水１７の満たせる隙間を確保する。また、さく孔深度につれ泥水を満たす事により泥壁を作りさく孔を行う。３重管さく孔システム（泥水併用）工法である。
【００４７】
請求項５の実施形態として、図１７〜２１を示し詳細説明を行う。図１７は、ダウンザホ−ルドリル６とドリルビット７に装着される、ダウンザホ−ルドリルカバ−１ｂとダウンザホ−ルドリルサブ２ｂの図で、ダウンザホ−ルドリルカバ−１ｂはブロ−エア−の排気孔を内蔵するインナ−２重管ｂとアウタ−管ｄ及び、スライムと泥水の流入孔ｑから構成され３重構造となり、ダウンザホ−ルドリルサブ２ｂはインナ−管ａとインナ−２重ｂ管及び、アウタ−管ｄ、吊りカンｅから構成され３重構造となる。
【００４８】
ダウンザホ−ルドリル６とダウンザホ−ルドリルサブ２ｂの接合部に衝撃吸収パッキンｉを取り付け、頭部テ−パ−ねじ部にダウンザホ−ルドリルサブ２ｂを締め付け装着し、Ｏリングｊを取り付けたダウンザホ−ルドリルカバ−１ｂ、とドリルビット７を順次装着し、スライム８と泥水の流入孔ｑと、ダウンザホ−ルドリル６の排気であるブロ−エア−の排気孔及び、スライム８と泥水１７の排出孔を内蔵する、３重構造の４重管さく孔システムの装置となる。、
【００４９】
図１８は、ダウンザホ−ルドリルサブ２ｂとロッド４ｇ・４ｈの接続装置として使用されるレジュ−サ−３ｃで、アウタ−管ｄ内部にセンタ−ライザ−ｇと吊りカン・センタ−ライザ−ｆにより、インナ−３重管ｃ及び、インナ−２重管ｂ、インナ−管ａを溶接固定した構造の、４重管さく孔システムの装置である。
【００５０】
図１９・図２０は、さく孔深度に応じ接続されるロッド４ｇ・４ｈであり、図１９のロッド４ｇは、アウタ−管ｄ内部にセンタ−ライザ−ｇと吊りカン・センタ−ライザ−ｆ等により、インナ−３重管ｃ及び、インナ−２重管ｂ、インナ−管ａを、溶接固定した構造の４重管さく孔システムの装置である。
【００５１】
図２０は、ロ−タリ−テ−ブルマシン等のさく孔で、ロッドに直接回転力を伝達させさく孔を行う場合に、使用される専用ロッド４ｈである。図１９のロッド４ｇにフラットバ−を溶接固定する事により回転力伝達凸部ｋを設け、回転力を直接受けられる４重管さく孔システムの装置である。
【００５２】
図２１は、ロッド４ｇ・４ｈに接続され、さく孔用の圧搾空気とエア−リフト用圧搾空気の送り及び、ダウンザホ−ルドリル６の排気であるブロエア−の排気、スライム８及び泥水１７の排出を行うクリ−ニングスイベル５ｃであり４重構造となり、クリ−ニングスイベル５ｃの外枠はロ−ラ−ベアリングｎとベアリングｏ等により固定され、装着各部はＯリングｊにより遮断されグリス注入孔ｍが設けられた、４重管さく孔システムの装置である。
【００５３】
請求項６の実施形態として図１６は、請求項５図１７〜図２１の各装置による４重管さく孔システムを使用したさく孔工法の全景概略図であり、コンプレッサ−９で発生させた圧搾空気をレシ−バ−タンク１０に蓄積させ、デリバリホ−スを介してラインオイラ−１１からクリ−ニングスイベル５に送られる。この工程までは従来工法と同じである。
【００５４】
次に、圧搾空気は、４重構造となる図２１のクリ−ニングスイベル５ｃのインナ−管ａ内を通過し、４重管構造となる図１９・２０のロッド４ｇ・４ｈのインナ−管ａ内、４重管構造となる図１８のレジュ−サ−３ｃのインナ−管ａ内、３重構造となる図１７のダウンザホ−ルドリルサブ２ｂのインナ−管ａ内を通過しダウンザホ−ルドリル６に送られ、ダウンザホ−ルドリル６内で打撃運動を発生させ、ドリルビット７に伝達しボ−リングマシンの回転力によりさく孔を行う。
【００５５】
さく孔によって生じた、ダウンザホ−ルドリル６の排気であるブロエア−は、ダウンザホ−ルドリル６の側面より排気され、ダウンザホ−ルドリルカバ−１ｂの排気孔から、ダウンザホ−ルドリルサブ２ｂ及び、レジュ−サ−３ｂ、ロッド４ｇ・４ｈ、クリニングスイベル５ｃの各排気孔より孔外へ排気される。
【００５６】
次に、さく孔されたスライム８は、泥水プラントより泥水ポンプ１９により孔口に設けられた孔口元管２１に泥水１７を送り、孔壁と各装置の隙間を通過させ、ドリルビット７部で泥水１７と混合される。また、スライム８と泥水１７の混合流体は、ダウンザホ−ルドリルカバ−１ｂ先端の流入孔ｑより排出孔内に取り入れられる。
【００５７】
スライム８と泥水１７の混合流体は、ダウンザホ−ルドリルサブ２ｂ内の排出孔を通過し、レジュ−サ−３ｂ部で別の送気孔よりの圧搾空気と混合され、エア−リフト効果により流速を増しロッド４ｇ・４ｈの排出孔及び、クリ−ニングスイベル４ｂの排出孔へ押し上げられデリバリホ−スを介してスライムホッパ−１４へ送られ、スライム８と泥水１７の混合流体とエア−に分けられ、マッドスクリ−ン２０により泥水１７とスライム８に分別し排出される。また、泥水は泥水プラントより循環を繰り返す。
【００５８】
以上が、４重管さく孔装置のシステムを使用した、４重管さく孔システム工法である。尚この工法は、深度の深いさく孔工事に用いられる工法である。
【００５９】
請求項７の実施形態として、図２２〜２４に示し詳細説明を行う。図２２は、ダウンザホ−ルドリル６とドリルビット７に装着される、ダウンザホ−ルドリルカバ−１ｃとダウンザホ−ルドリルサブ２ｃ及び、レジュ−サ−３ｄの図で、ダウンザホ−ルドリルカバ−１ｃはアウタ−管ｄと流入孔ｑ及び、摩耗防止用チップｐから構成され、ダウンザホ−ルドリルサブ２ｃは送気孔と排出孔の２重構造であり、レジュ−サ−３ｄは従来仕様のケ−シングパイプ２５と接続可能な構造である。
【００６０】
ダウンザホ−ルドリル６の頭部ねじ部にダウンザホ−ルドリルサブ２ｃを締め付け装着し、順次ダウンザホ−ルドリルカバ−１ｃ、ドリルビット７、レジュ−サ−３ｄと装着し、スライムとブロ−エア−の流入孔ｑを有する２重管構造の２重管さく孔システムの装置となる。図２３は、センタ−ライザ−ｇを溶接固定し接続部にＯリングｊを設けた差込式のインナ−パイプ２７である。また、図２４は、Ｏリングｊにより各部を遮断し、グリス注入孔ｍを設けた２重構造のクリ−ニングスイベル５ｄであり、以上が、横ボ−リング工事用２重管さく孔システムの装置である。
【００６１】
請求項８の実施形態として図２５は、請求項７図２２〜図２４の各装置による２重管さく孔システムを使用した横ボ−リング工事のさく孔工法の全景概略図であり、コンプレッサ−９で発生させた圧搾空気を、デリバリホ−スを介してラインオイラ−１１及び、水量調節器１３へ送り送水ポンプ１２よりのさく孔水と混合され混合気となりウオ−タ−スイベル２４に送られる。この工程までは従来工法と同じである。
【００６２】
次に、圧搾空気の混合気は２重構造となる図２４のクリ−ニングスイベル５ｄのインナ−管ａ内を通過し、インナ−パイプ２７内及び、２重構造となるダウンザホ−ルドリルサブ２ｃのインナ−管ａ内を通過し、ダウンザホ−ルドリル６に送られる。
【００６３】
送られた圧搾空気の混合気により、ダウンザホ−ルドリル６内で打撃運動を発生させ、ドリルビット７に伝達し、ボ−リングマシン２３の回転力と給圧によりさく孔を行う。さく孔により発生したスライム（切りくず）８は、圧搾空気の混合気と混合され、その流速と流圧によりダウンザホ−ルドリルカバ−１ｃ先端の流入孔ｑから排出孔に取り入れられる。
【００６４】
その後、ダウンザホ−ルドリルサブ２ｃ内の排出孔を通過し、レジュ−サ−３ｄ内及び、ケ−シングパイプ２５内のインナ−パイプ２７との隙間、クリ−ニングスイベル５ｄの排出孔からデリバリホ−スを介してトンパック（大型土嚢）２６等一定の場所に排出される。
【００６５】
また、ロックボルト工事やアンカ−工事において、規定深度のさく孔完了後、各装置を全て回収した後に、孔壁の崩壊の可能性がある施工孔において、スライム８の各装置排出孔からグラウトポンプ１５により規定の充填材を注入しながら各装置を回収し、後に目的となる製品の挿入を可能とする。２重管さく孔システムの装置を使用した、横ボ−リング工事における２重管さく孔システム工法である。
【００６６】
「実施形態の効果」
この実施形態によれば、施工現場の条件や地質に影響されず、ダウンザホ−ルドリルの持つさく孔性能と能力が十分に発揮出来さく孔時間が短縮される。また、周辺地盤に悪影響を及ぼさず、結果、工事期間が短縮され経済的で品質の良い施工が行える。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】２重管さく孔システム工法（標準）の全景概略図
【図２】２重構造のダウンザホ−ルドリルカバ−とダウンザホ−ルドリルサブの図、Ａは上から見た図、Ｂは断面図、Ｃは断面図
【図３】２重管構造のレジュ−サ−の図、Ａは上から見た図、Ｂは断面図、Ｃは下から見た図
【図４】２重管構造のロッドの図、Ａは上から見た図、Ｂは断面図、Ｃは下から見た図
【図５】２重管構造のロッド（回転力伝達バ−仕様）の図、Ａは上から見た図、Ｂは断面図、Ｃは下から見た図
【図６】２重管構造のロッド（回転力伝達溝仕様）の図、Ａは上から見た図、Ｂは断面図、Ｃは下から見た図
【図７】２重構造のクリ−ニングスイベルの図、Ａは断面図、Ｂは下から見た図
【図８】２重管さく孔システム工法（泥水併用）の全景概略図
【図９】３重管さく孔システム工法（標準）の全景概略図
【図１０】２重構造のレジュ−サ−の図、Ａは上から見た図、Ｂは断面図、Ｃは下から見た図
【図１１】３重管構造のロッドの図、Ａは上から見た図、Ｂは断面図、Ｃは下から見た図
【図１２】３重管構造のロッド（回転力伝達バ−仕様）の図、Ａは上から見た図、Ｂは断面図、Ｃは下から見た図
【図１３】３重管構造のロッド（回転力伝達溝仕様）の図、Ａは上から見た図、Ｂは断面図、Ｃは下から見た図
【図１４】３重構造のクリ−ニングスイベルの図、Ａは断面図、Ｂは下から見た図
【図１５】３重管さく孔システム工法（泥水併用）の全景概略図
【図１６】４重管さく孔システム工法の全景概略図
【図１７】３重構造のダウンザホ−ルドリルカバ−とダウンザホ−ルドリルサブの図、Ａは上から見た図、Ｂは断面図、Ｃは断面図
【図１８】４重管構造のレジュ−サ−の図、Ａは上から見た図、Ｂは断面図、Ｃは下から見た図
【図１９】４重管構造のロッドの図、Ａは上から見た図、Ｂは断面図、Ｃは下から見た図
【図２０】２重管構造のロッド（回転力伝達バ−仕様）の図、Ａは上から見た図、Ｂは断面図、Ｃは下から見た図
【図２１】４重構造のクリ−ニングスイベルの図、Ａは断面図、Ｂは下から見た図
【図２２】ダウンザホ−ルドリルカバ−とダウンザホ−ルドリルサブとレジュ−サ−の図、Ａは上から見た図、Ｂは断面図、Ｃは断面図
【図２３】インナ−パイプの図、Ａは上から見た図
【図２４】２重構造のクリ−ニングスイベルの図
【図２５】２重管さく孔システム工法（横ボ−リング工事）の全景概略図
【図２６】ダウンザホ−ルドリルによるさく孔の従来工法の図
【符号の説明】
【００６８】
１ダウンザホ−ルドリルカバ−
２ダウンザホ−ルドリルサブ
３レジュ−サ−
４ロッド
５クリニングスイベル
６ダウンザホ−ルドリル
７ドリルビット
８スライム（切りくず）
９コンプレッサ−
１０レシ−バ−タンク
１１ラインオイラ−
１２送水ポンプ
１３水量調節器
１４スライムホッパ−
１５モルタル（グラウト）ポンプ
１６三方コック
１７泥水
１８泥水タンク
１９泥水ポンプ
２０マッドスクリ−ン
２１孔口元管
２２サンドポンプ
２３ボ−リングマシン
２４ウオ−タ−スイベル
２５ケ−シングパイプ
２６トンパック（大型土嚢）
２７インナ−パイプ
１ａダウンザホ−ルドリルカバ−（２重構造）
１ｂダウンザホ−ルドリルカバ−（３重構造）
１ｃダウンザホ−ルドリルカバ−（横ボ−リング工事用）
２ａダウンザホ−ルドリルサブ（２重構造）
２ｂダウンザホ−ルドリルサブ（３重構造）
２ｃダウンザホ−ルドリルサブ（横ボ−リング工事用）
３ａレジュ−サ−（２重構造）
３ｂレジュ−サ−（２重構造、送気孔と排出孔の合流部内蔵）
３ｃレジュ−サ−（４重構造）
３ｄレジュ−サ−（横ボ−リング工事用）
４ａロッド（２重管構造）
４ｂロッド（２重管構造・回転力伝達バ−仕様）
４ｃロッド（２重管構造・回転力伝達溝仕様）
４ｄロッド（３重管構造）
４ｅロッド（３重管構造・回転力伝達バ−仕様）
４ｆロッド（３重管構造・回転力伝達溝仕様）
４ｇロッド（４重管構造）
４ｈロッド（４重管構造・回転力伝達バ−仕様）
５ａクリ−ニングスイベル（２重構造）
５ｂクリ−ニングスイベル（３重構造）
５ｃクリ−ニングスイベル（４重構造）
５ｄクリ−ニングスイベル（２重構造・横ボ−リング工事用）
ａインナ−管
ｂインナ−２重管
ｃインナ−３重管
ｄアウタ−管
ｅ吊りカン
ｆセンタ−ライザ−・吊りカン
ｇセンタ−ライザ−
ｈ吊り固定パイプ
ｉ衝撃吸収パッキン
ｊＯリング
ｋ回転力伝達凸部
ｌ回転力伝達凹部
ｍグリス注入孔
ｎロ−ラ−ベアリング
ｏベアリング
ｐチップ
ｑ流入孔

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダウンザホ−ルドリルに装着する、ダウンザホ−ルドリルの排気であるブロ−エア−及び、スライム（切りくず）の流入孔と排出孔を内蔵し２重構造となるダウンザホ−ルドリルカバ−、送気孔と排出孔の２重構造となるダウンザホ−ルドリルサブ及び、２重管構造のレジュ−サ−、２重管構造のロッド、２重構造のクリ−ニングスイベルで、スライムの流入孔を有し送気孔と排出孔を内蔵する２重構造を特徴とする、２重管さく孔用の各装置とシステム。
【請求項２】
前記請求項１の各装置をダウンザホ−ルドリルに装着しさく孔を行い、スライム（切りくず）及び、ダウンザホ−ルドリルの排気であるブロ−エア−を、ダウンザホ−ルドリルカバ−先端の流入孔よりカバ−内の排出孔及び、ダウンザホ−ルドリルサブ内、レジュ−サ−内、ロッド内、クリ−ニングスイベル内の各排出孔を通過させ、デリバリホ−スとスライムホパ−を介して、孔外の運搬車もしくは、一定の集積場所に排出する。このさく孔工法を特徴とする２重管さく孔システム工法。
【請求項３】
ダウンザホ−ルドリルに装着する、前記請求項１のダウンザホ−ルドリルカバ−と、ダウンザホ−ルドリルサブを含み、それと別に排出孔と別ラインよりの送気孔の合流部を有し２重構造となるレジュ−サ−、送気孔を２ラインと排出孔の３重管構造のロッド及び、３重構造のクリ−ニングスイベルで、スライムの流入孔を有し送気孔２ラインと排出孔を内蔵する３重構造を特徴とする、３重管さく孔用の各装置とシステム。
【請求項４】
前記請求項３の各装置を、ダウンザホ−ルドリルに装着しさく孔を行い、スライム（切りくず）及び、ダウンザホ−ルドリルの排気であるブロ−エア−を、ダウンザホ−ルドリルカバ−先端の流入孔よりカバ−内の排出孔及び、ダウンザホ−ルドリルサブ内の排出孔を通過させ、レジュ−サ−内においてロッドの別ライン送気孔よりの圧搾空気と合流させ、ロッド内、クリ−ニングスイベル内の各排出孔を通過させ、デリバリホ−スとスライムホパ−を介して、孔外の運搬車もしくは、一定の集積場所に排出する。このさく孔工法を特徴とする３重管さく孔システム工法。
【請求項５】
ダウンザホ−ルドリルに装着する、ダウンザホ−ルドリルの排気孔及び、スライム（切りくず）と泥水の流入孔・排出孔を内蔵し３重構造となるダウンザホ−ルドリルカバ−、送気孔と排気孔・排出孔の３重構造となるダウンザホ−ルドリルサブ、送気孔２ラインと排気孔・排出孔の４重管構造のレジュ−サ−及び、４重管構造のロッド、４重構造のクリ−ニングスイベルで、スライムの流入孔を有し、送気孔２ラインと排気孔・排出孔を内蔵する４重構造を特徴とする、４重管さく孔用の各装置とシステム。
【請求項６】
前記請求項５の各装置をダウンザホ−ルドリルに装着しさく孔を行い、ダウンザホ−ルドリルの排気であるブロ−エア−を各装置の排気孔より孔外へ排気し、スライム（切りくず）と泥水を、ダウンザホ−ルドリルカバ−先端の流入孔よりカバ−内の排出孔及び、ダウンザホ−ルドリルサブ内を通過させ、レジュ−サ−部においてロッドの別ライン送気孔よりの圧搾空気と合流させエア−リフト効果により、ロッド内、クリ−ニングスイベル内の各排出孔を通過させ、デリバリホ−スを介してスライムホッパ−及び、マッドスクリ−ンにより分別され排出される。このさく孔工法を特徴とする４重管さく孔システム工法。
【請求項７】
ダウンザホ−ルドリルに装着する、ダウンザホ−ルドリルの排気であるブロ−エア−とスライム（切りくず）の流入孔を内蔵するダウンザホ−ルドリルカバ−、２重構造となるダウンザホ−ルドリルサブ及び、従来仕様のケ−シングパイプとの接続用レジュ−サ−、センタ−ライザ−を取り付けたインナ−パイプ、２重構造のクリ−ニングスイベルで、スライムの流入孔を有し、送気孔と排出孔を内蔵する２重構造を特徴とする、２重管さく孔用の各装置とシステム。
【請求項８】
前記請求項７の各装置をダウンザホ−ルドリルに装着しさく孔を行い、スライム（切りくず）と、ダウンザホ−ルドリルの排気であるブロ−エア−を、ダウンザホ−ルドリルカバ−先端の流入孔よりカバ−内の排出孔及び、ダウンザホ−ルドリルサブ内、レジュ−サ−内、ケ−シングパイプ内、クリ−ニングスイベル内の各排出孔を通過させデリバリホ−スを介して孔外の一定場所に排出する。このさく孔工法を特徴とする２重管さく孔システム工法。

【図１】