柱列状連続孔を削孔するための設備
柱列状連続孔（２）を孔開けするための設備であって、掘削システム（３，１４，４，１６及び１７）と、案内システム（７，８）とにより構成され、これらシステムの両者は、孔開け中の孔（２）と、先行建造孔（２’）との中にセットされ、２つのシステムは、予め設定された孔相互の中心間距離を規定するように互いに固定され、前記掘削システムは、回転手段（３）と、それに接続されたビット（４）とを備え、そしてボーリング孔内に完全に導入されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［説明］
本発明は、柱列状連続孔を削孔するための設備に関する。
【０００２】
欧州特許出願公開ＥＰ−１，７７０，２１９号には、柱列状連続孔のアレイを建造するための方法及び設備が記載されている。この場合、柱列状連続孔相互の中心間距離は、先行建造孔内をスライドする案内システムによって保障されている。これは、必要とされる中心間距離を保って次の孔内で作業している孔開け設備に接続されている。
【０００３】
経験は、一連の実行上の問題並びに作業の代案の可能性を示している。そして、これら問題に対する解法は、本発明の主題を形成している。
【０００４】
ここで留意されるべき点は、ガイドの直径は、孔の直径よりも小さいが、それは掘削システムの小さな移動を可能にし、この小移動が先行孔の軸に対し偏れた経路へと導く、ということである。この遊びは、堅固な構造体において、採掘工程と抽出工程の双方でジャミングすることを防止するために必要である。
【０００５】
加えて、今日まで採用されている伝統的なタイプの解法は、掘削部外に設けられた孔開けビット旋回用モータと、一緒に結合され得る複数の孔開けロッドとを使用するものであるが、この解法は、これらロッドの組み立ておよび取り外し用の決定的に長い時間を必然的に伴う。これは、孔開けビットについて緊急保守作業が行われる場合、ボーリング孔からのビットの抽出を含むことになるので、特に不利になる。これらの場合、全てのロッドは取り外され、そして再度一緒に元へ戻される。
【０００６】
加えて、ドリルストリングの増大する重量は、掘削部材を益々重くする。ところが、後者の最適性能は、一定負荷で得られる。この結果、現在の解法は、ストリング自体の可変重量に基づいて徐々に且つ注意深く与えられるべきストリングにかかるスラストの力を、あるいはそのストリングを留めることを、予見している。
【０００７】
岩、コンクリート、または硬いか不規則な土壌に孔開けすると、採掘される物質の振動および破砕を生じ、その結果として粗いフレークの形成を伴う。このフレークは、泥水洗システムによって清掃することが難しい。前記フレークは、先行建造孔内に陥没して、案内システムの降下を妨げやすい。
【０００８】
上記欠点を克服し、予め設定された目的を達成するために、この発明は、請求項１に係る設備の規定を提案する。
【０００９】
次に、この発明に係る設備が、添付された図面の版を参照して説明される。
【００１０】
この発明の解法は、例によって与えられる非限定的な実施形態では、建造中の孔２内に既知の巻揚げ手段（描かれていない）によって支持されている掘削設備１からなる。この設備は、ビット４を旋回させるためのモータ３を備えている。この孔には、少なくとも部分的に孔開け液が充填され得る。また、残骸を清掃するためのシステムは、逆循環プロセスを使用して、意図的に設けられたワインダー上に巻かれたフレキシブルな管系５を通して、孔開け残骸が表面上に搬送されるようにする。同じ手法で操作されるのは、このユニットの作動及び制御、例えば、その位置に関して既知の手段によって行われる測定および修正に必要なパイプ及び電気ケーブル６である。
【００１１】
この設備を掘削部内に降下させる操作をする機械は、測定および制御用のフレキシブルなパイプや電気ケーブルを巻き取るためのシステムと同様に、例えば水車のセクターにおける既知のタイプである。
【００１２】
案内システムは、互いに固定された２つの円筒形本体７及び８によって構成され、これらは、先行して完成された孔２’と現在建造中の孔２を占める。各本体７及び８は、拡張可能な表面９及び１０を備える。これらの表面は、２つの孔の壁面に接触すると共にそれらを押して、現在の設備に存在する遊びを消去する。
【００１３】
本体７の拡張可能な表面９は、この例では、互いに対向している。このシステムには、拡張可能な表面９を拡張及び後退させるためのピストン１２が装備され得る。他方の本体８の拡張可能な表面１０も、もう一度この例では、互いに対向している。他方のピストン１３は、拡張可能な表面１０を拡張及び後退させるために設けられる。
【００１４】
ビット４は、図示された実施形態では、建造中の孔２内に滑入する本体８に内蔵されたホール・ボトムハンマー１４によって搬送される。しかしながら、孔開け手段は、通常の回転孔開け用ビットでもよい。
【００１５】
大きなサイズの残骸の形成及びビット４下方の先行孔２’内への落下は、ガイドの延長部又はヘッド１６によって妨げられ、制限されている。この延長部は、ビット４の下方へ延びて、孔の全径を占めている。前記延長部１６は、掘削装置と共に前進するようにアーム１５を介して掘削装置に接続され、またビット４の下に横たわる土を支えるための拡張可能な表面１７を備えている。
【００１６】
ヘッド１６とブロック１７は、既に完全に建造された孔２’を満たし、破壊中の領域の陥没に抗する支えを与える。
【００１７】
拡張可能な表面１７は、使用後に、掘削領域から持ち出され得るものであるか、あるいは取り外される類のものであるか、もしくは廃棄可能なタイプである
【００１８】
モータ３、ハンマー１４、ビット４、ヘッド１６、及びブロック１７から構成される掘削システムは、それ自体の重量を受けるだけであり、そして所定範囲にわたりガイドに対しスライドして、ボーリング孔の軸に従う段階的前進をなすことが可能である。ガイドは、間隔をもって壁面から自由にされ、そして掘削装置に追従して落下することが可能にされている。
【００１９】
ガイド装置７及び８に対する掘削装置４及び１４の上述した前進の工程は、その代わりに、例えば水圧シリンダ１８のような被制御型部材によって管理され得る。この場合、重量に加わるスラストの力を、ビットにも加えることが可能である。
【００２０】
孔開け作業の最後に、種々の孔の底部間に生じるレベルの連続的差異を避けるために、孔開けされ得る物質（例えば、コンクリート）によって部分的に構成される延長部は、必要な深さを破壊するまで前進する掘削システムから放出される。
【００２１】
その代わりに、延長部の拡張可能な表面は、掘削されるべき領域の外部にそれらが留まるまで、後退可能である。あるいは、全延長部は、容易に取り外され得る。これは、採掘作業の最後の部分を行うためである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明に係る設備を部分縦断面図で示す。
【図２】この発明に係る設備を図１のＩＩ−ＩＩ断面で示す。
【符号の説明】
【００２３】
１ 掘削設備
２、２’ 孔
３ モータ
４ ビット
５ 管系
６ パイプ及び電気ケーブル
７、８ 円筒形本体、ガイド装置
９、１０、１７ 表面
１２、１３ ピストン
１４ ホール・ボトムハンマー
１５ アーム
１６ ヘッド
１７ 表面、ブロック
１８ 水圧シリンダ
【技術分野】
【０００１】
［説明］
本発明は、柱列状連続孔を削孔するための設備に関する。
【０００２】
欧州特許出願公開ＥＰ−１，７７０，２１９号には、柱列状連続孔のアレイを建造するための方法及び設備が記載されている。この場合、柱列状連続孔相互の中心間距離は、先行建造孔内をスライドする案内システムによって保障されている。これは、必要とされる中心間距離を保って次の孔内で作業している孔開け設備に接続されている。
【０００３】
経験は、一連の実行上の問題並びに作業の代案の可能性を示している。そして、これら問題に対する解法は、本発明の主題を形成している。
【０００４】
ここで留意されるべき点は、ガイドの直径は、孔の直径よりも小さいが、それは掘削システムの小さな移動を可能にし、この小移動が先行孔の軸に対し偏れた経路へと導く、ということである。この遊びは、堅固な構造体において、採掘工程と抽出工程の双方でジャミングすることを防止するために必要である。
【０００５】
加えて、今日まで採用されている伝統的なタイプの解法は、掘削部外に設けられた孔開けビット旋回用モータと、一緒に結合され得る複数の孔開けロッドとを使用するものであるが、この解法は、これらロッドの組み立ておよび取り外し用の決定的に長い時間を必然的に伴う。これは、孔開けビットについて緊急保守作業が行われる場合、ボーリング孔からのビットの抽出を含むことになるので、特に不利になる。これらの場合、全てのロッドは取り外され、そして再度一緒に元へ戻される。
【０００６】
加えて、ドリルストリングの増大する重量は、掘削部材を益々重くする。ところが、後者の最適性能は、一定負荷で得られる。この結果、現在の解法は、ストリング自体の可変重量に基づいて徐々に且つ注意深く与えられるべきストリングにかかるスラストの力を、あるいはそのストリングを留めることを、予見している。
【０００７】
岩、コンクリート、または硬いか不規則な土壌に孔開けすると、採掘される物質の振動および破砕を生じ、その結果として粗いフレークの形成を伴う。このフレークは、泥水洗システムによって清掃することが難しい。前記フレークは、先行建造孔内に陥没して、案内システムの降下を妨げやすい。
【０００８】
上記欠点を克服し、予め設定された目的を達成するために、この発明は、請求項１に係る設備の規定を提案する。
【０００９】
次に、この発明に係る設備が、添付された図面の版を参照して説明される。
【００１０】
この発明の解法は、例によって与えられる非限定的な実施形態では、建造中の孔２内に既知の巻揚げ手段（描かれていない）によって支持されている掘削設備１からなる。この設備は、ビット４を旋回させるためのモータ３を備えている。この孔には、少なくとも部分的に孔開け液が充填され得る。また、残骸を清掃するためのシステムは、逆循環プロセスを使用して、意図的に設けられたワインダー上に巻かれたフレキシブルな管系５を通して、孔開け残骸が表面上に搬送されるようにする。同じ手法で操作されるのは、このユニットの作動及び制御、例えば、その位置に関して既知の手段によって行われる測定および修正に必要なパイプ及び電気ケーブル６である。
【００１１】
この設備を掘削部内に降下させる操作をする機械は、測定および制御用のフレキシブルなパイプや電気ケーブルを巻き取るためのシステムと同様に、例えば水車のセクターにおける既知のタイプである。
【００１２】
案内システムは、互いに固定された２つの円筒形本体７及び８によって構成され、これらは、先行して完成された孔２’と現在建造中の孔２を占める。各本体７及び８は、拡張可能な表面９及び１０を備える。これらの表面は、２つの孔の壁面に接触すると共にそれらを押して、現在の設備に存在する遊びを消去する。
【００１３】
本体７の拡張可能な表面９は、この例では、互いに対向している。このシステムには、拡張可能な表面９を拡張及び後退させるためのピストン１２が装備され得る。他方の本体８の拡張可能な表面１０も、もう一度この例では、互いに対向している。他方のピストン１３は、拡張可能な表面１０を拡張及び後退させるために設けられる。
【００１４】
ビット４は、図示された実施形態では、建造中の孔２内に滑入する本体８に内蔵されたホール・ボトムハンマー１４によって搬送される。しかしながら、孔開け手段は、通常の回転孔開け用ビットでもよい。
【００１５】
大きなサイズの残骸の形成及びビット４下方の先行孔２’内への落下は、ガイドの延長部又はヘッド１６によって妨げられ、制限されている。この延長部は、ビット４の下方へ延びて、孔の全径を占めている。前記延長部１６は、掘削装置と共に前進するようにアーム１５を介して掘削装置に接続され、またビット４の下に横たわる土を支えるための拡張可能な表面１７を備えている。
【００１６】
ヘッド１６とブロック１７は、既に完全に建造された孔２’を満たし、破壊中の領域の陥没に抗する支えを与える。
【００１７】
拡張可能な表面１７は、使用後に、掘削領域から持ち出され得るものであるか、あるいは取り外される類のものであるか、もしくは廃棄可能なタイプである
【００１８】
モータ３、ハンマー１４、ビット４、ヘッド１６、及びブロック１７から構成される掘削システムは、それ自体の重量を受けるだけであり、そして所定範囲にわたりガイドに対しスライドして、ボーリング孔の軸に従う段階的前進をなすことが可能である。ガイドは、間隔をもって壁面から自由にされ、そして掘削装置に追従して落下することが可能にされている。
【００１９】
ガイド装置７及び８に対する掘削装置４及び１４の上述した前進の工程は、その代わりに、例えば水圧シリンダ１８のような被制御型部材によって管理され得る。この場合、重量に加わるスラストの力を、ビットにも加えることが可能である。
【００２０】
孔開け作業の最後に、種々の孔の底部間に生じるレベルの連続的差異を避けるために、孔開けされ得る物質（例えば、コンクリート）によって部分的に構成される延長部は、必要な深さを破壊するまで前進する掘削システムから放出される。
【００２１】
その代わりに、延長部の拡張可能な表面は、掘削されるべき領域の外部にそれらが留まるまで、後退可能である。あるいは、全延長部は、容易に取り外され得る。これは、採掘作業の最後の部分を行うためである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明に係る設備を部分縦断面図で示す。
【図２】この発明に係る設備を図１のＩＩ−ＩＩ断面で示す。
【符号の説明】
【００２３】
１ 掘削設備
２、２’ 孔
３ モータ
４ ビット
５ 管系
６ パイプ及び電気ケーブル
７、８ 円筒形本体、ガイド装置
９、１０、１７ 表面
１２、１３ ピストン
１４ ホール・ボトムハンマー
１５ アーム
１６ ヘッド
１７ 表面、ブロック
１８ 水圧シリンダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
柱列状連続孔（２）を削孔するための設備であって、掘削システム（３，１４，４，１６及び１７）と、案内システム（７，８）とにより構成され、これらシステムの両者は、孔開け中の孔（２）と、先行建造孔（２’）との中にセットされ、２つのシステムは、予め設定された孔相互の中心間距離を規定するように互いに固定され、前記掘削システムは、回転手段（３）と、それに接続されたビット（４）とを備え、そしてボーリング孔内に完全に導入されていることを特徴とする設備。
【請求項２】
この設備は、既知の巻揚げ手段によって吊るされ、操作されることを特徴とする請求項１に記載の柱列状連続孔を削孔するための設備。
【請求項３】
案内システム（７，８）には、先行孔（２’）の壁面に押し付けられる第１の拡張可能な表面（９）が設けられ、これにより遊びのない仮枠と、固定位置の固定基礎とを得ることを特徴とする請求項１に記載の設備。
【請求項４】
案内システム（７，８）には、建造中の孔（２）の壁面に押し付けられる第２の拡張可能な表面（１０）が設けられ、これにより遊びのない仮枠と、固定位置の固定基礎とを得ることを特徴とする請求項１に記載の設備。
【請求項５】
掘削システムには、延長部（１６）が装備され、この延長部は、ビット（４）の下方で先行孔（２’）内にセットされ、そして破壊されている領域を支えて陥没に抗するように設計されていることを特徴とする請求項１に記載の設備。
【請求項６】
延長部には、拡張可能な表面（１７）が設けられ、この表面は、ビット（４）の下方の壁面を支え、そして掘削の領域から持ち出され得るものであるか、あるいは取り外される類のものであるか、もしくは廃棄可能なタイプであることを特徴とする請求項５に記載の設備。
【請求項７】
回転手段は、巻揚げ可能なフレキシブルなパイプまたはケーブル（６）を通して供給される少なくとも１つのモータ（３）を備えることを特徴とする請求項１に記載の設備。
【請求項８】
建造中の孔（２）には、孔開け液が充填され、そして残骸を清掃するためのシステム（５）は、逆循環を使用することを特徴とする請求項１に記載の設備。
【請求項９】
ビット（４）によって生成される残骸は、巻揚げ可能なフレキシブルなパイプ（５）を通して孔開け液によって清掃されることを特徴とする請求項８に記載の設備。
【請求項１０】
掘削システム（３，１４，４，１６及び１７）は、壁面に固定されたガイド（８，９）に対し、建造中の孔（２）の軸に沿ってスライド可能であることを特徴とする請求項１に記載の設備。
【請求項１１】
スライド動作は、意図的に設けられた作動手段（１８）によって得られることを特徴とする請求項１０に記載の設備。
【請求項１２】
補助的な採掘移動、例えばガイドおよび仮枠後退式表面の拡張やガイドに対する掘削アセンブリの前進は、巻揚げ可能なフレキシブルなパイプ（６）によって作動されることを特徴とする請求項１に記載の設備。
【請求項１３】
掘削システムは、ホール・ボトムハンマー（１４）によって構成される孔開けシステムを予見することを特徴とする請求項１に記載の設備。
【請求項１４】
掘削システムは、回転孔開け用の伝統的なビットによって構成される孔開けシステムを予見することを特徴とする請求項１に記載の設備。
【請求項１５】
拡張可能な表面（９，１０）は、掘削の方向の修正をなすことに使用され得ることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の設備。
【請求項１６】
掘削システムは、先行孔からの残骸を清掃するための少なくとも１つのパイプ（５）を備えることを特徴とする請求項１に記載の設備。
【請求項１】
柱列状連続孔（２）を削孔するための設備であって、掘削システム（３，１４，４，１６及び１７）と、案内システム（７，８）とにより構成され、これらシステムの両者は、孔開け中の孔（２）と、先行建造孔（２’）との中にセットされ、２つのシステムは、予め設定された孔相互の中心間距離を規定するように互いに固定され、前記掘削システムは、回転手段（３）と、それに接続されたビット（４）とを備え、そしてボーリング孔内に完全に導入されていることを特徴とする設備。
【請求項２】
この設備は、既知の巻揚げ手段によって吊るされ、操作されることを特徴とする請求項１に記載の柱列状連続孔を削孔するための設備。
【請求項３】
案内システム（７，８）には、先行孔（２’）の壁面に押し付けられる第１の拡張可能な表面（９）が設けられ、これにより遊びのない仮枠と、固定位置の固定基礎とを得ることを特徴とする請求項１に記載の設備。
【請求項４】
案内システム（７，８）には、建造中の孔（２）の壁面に押し付けられる第２の拡張可能な表面（１０）が設けられ、これにより遊びのない仮枠と、固定位置の固定基礎とを得ることを特徴とする請求項１に記載の設備。
【請求項５】
掘削システムには、延長部（１６）が装備され、この延長部は、ビット（４）の下方で先行孔（２’）内にセットされ、そして破壊されている領域を支えて陥没に抗するように設計されていることを特徴とする請求項１に記載の設備。
【請求項６】
延長部には、拡張可能な表面（１７）が設けられ、この表面は、ビット（４）の下方の壁面を支え、そして掘削の領域から持ち出され得るものであるか、あるいは取り外される類のものであるか、もしくは廃棄可能なタイプであることを特徴とする請求項５に記載の設備。
【請求項７】
回転手段は、巻揚げ可能なフレキシブルなパイプまたはケーブル（６）を通して供給される少なくとも１つのモータ（３）を備えることを特徴とする請求項１に記載の設備。
【請求項８】
建造中の孔（２）には、孔開け液が充填され、そして残骸を清掃するためのシステム（５）は、逆循環を使用することを特徴とする請求項１に記載の設備。
【請求項９】
ビット（４）によって生成される残骸は、巻揚げ可能なフレキシブルなパイプ（５）を通して孔開け液によって清掃されることを特徴とする請求項８に記載の設備。
【請求項１０】
掘削システム（３，１４，４，１６及び１７）は、壁面に固定されたガイド（８，９）に対し、建造中の孔（２）の軸に沿ってスライド可能であることを特徴とする請求項１に記載の設備。
【請求項１１】
スライド動作は、意図的に設けられた作動手段（１８）によって得られることを特徴とする請求項１０に記載の設備。
【請求項１２】
補助的な採掘移動、例えばガイドおよび仮枠後退式表面の拡張やガイドに対する掘削アセンブリの前進は、巻揚げ可能なフレキシブルなパイプ（６）によって作動されることを特徴とする請求項１に記載の設備。
【請求項１３】
掘削システムは、ホール・ボトムハンマー（１４）によって構成される孔開けシステムを予見することを特徴とする請求項１に記載の設備。
【請求項１４】
掘削システムは、回転孔開け用の伝統的なビットによって構成される孔開けシステムを予見することを特徴とする請求項１に記載の設備。
【請求項１５】
拡張可能な表面（９，１０）は、掘削の方向の修正をなすことに使用され得ることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の設備。
【請求項１６】
掘削システムは、先行孔からの残骸を清掃するための少なくとも１つのパイプ（５）を備えることを特徴とする請求項１に記載の設備。
【図１】
【図２】
【図２】
【公表番号】特表２０１１−５１０１８７（Ｐ２０１１−５１０１８７Ａ）
【公表日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５４１７５５（Ｐ２０１０−５４１７５５）
【出願日】平成２１年１月１３日（２００９．１．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００９／０００１４５
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０９００３４
【国際公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【出願人】（５９５１２８１６７）ソイルメック ソシエタ ペル アテオニ (8)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１３日（２００９．１．１３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００９／０００１４５
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０９００３４
【国際公開日】平成２１年７月２３日（２００９．７．２３）
【出願人】（５９５１２８１６７）ソイルメック ソシエタ ペル アテオニ (8)
【Ｆターム（参考）】
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