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JP2616933B2 - Land drilling tools and drilling methods - Google Patents

Land drilling tools and drilling methods

Info

Publication number
JP2616933B2
JP2616933B2 JP62236388A JP23638887A JP2616933B2 JP 2616933 B2 JP2616933 B2 JP 2616933B2 JP 62236388 A JP62236388 A JP 62236388A JP 23638887 A JP23638887 A JP 23638887A JP 2616933 B2 JP2616933 B2 JP 2616933B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
drill pipe
drilling tool
land
housing
drill
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP62236388A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6483797A (en
Inventor
ウイリアム・ジエー・マクドナルド
ジエラード・テイー・ピタード
ウイリアム・シー・モーラ
マイケル・アール・ワツソン
ウイリアム・シー・ハーベン
Original Assignee
ガス・リサーチ・インステイテユート
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ガス・リサーチ・インステイテユート filed Critical ガス・リサーチ・インステイテユート
Priority to JP62236388A priority Critical patent/JP2616933B2/en
Publication of JPS6483797A publication Critical patent/JPS6483797A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2616933B2 publication Critical patent/JP2616933B2/en
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  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、土地に穴をあける新規で改良された工具、
特にガス管路、電気又は通信用導管等の敷設に必要なほ
ぼ水平な穴をあける土地穴あけ用工具及び穴あけ方法に
関連する。
The present invention relates to a new and improved tool for drilling holes in land,
In particular, it relates to a land drilling tool and a drilling method for drilling a substantially horizontal hole required for laying a gas pipeline, an electric or communication conduit, and the like.

従来の技術 市街地、高速道路、鉄道軌道など種々の型式の地表面
の下方に管路を敷設し又は管路を交換することが建設業
者にしばしば要請される。コストを低減し、不必要な掘
削及び復旧作業による公衆の不便を解消するため、業者
はしばしば地下穴あけ工具を使用して管路の敷設及び交
換を行う。現在使用されている穴あけ工具は18m(60フ
イート)以下の短距離の穴あけに適するが、長距離で方
向を制御しながら穴あけ工具を前進させるには不充分で
ある。この種の穴あけ工具は障害物を検出して操縦する
ことができないため、全掘削作業の約20%にしか使用で
きず、多くの作業は開放掘削に限定される。
BACKGROUND OF THE INVENTION Contractors are often required to lay or replace pipelines below various types of ground surfaces, such as urban areas, highways, railway tracks, and the like. To reduce costs and eliminate the inconvenience of the public from unnecessary drilling and rehabilitation work, vendors often use underground drilling tools to lay and replace pipelines. Currently used drilling tools are suitable for drilling short distances of less than 18m (60 feet), but are insufficient to advance the drilling tool while controlling direction over long distances. This type of drilling tool cannot detect and maneuver obstacles, so it can be used for only about 20% of the total excavation work, and many operations are limited to open excavation.

従って経済的で、案内付きの水平穴あけ工具は精度の
不足の解消、現場の施設に対する損傷防止の点で利用が
増加し業界にとって有用であろう。
Thus, economical, guided horizontal drilling tools would be increasingly useful in the industry with increased use in eliminating precision deficiencies and preventing damage to field facilities.

開放掘削法の代りに、特に開発地域におけるこの種の
工具を使用すれば、補修、景観復帰及び路面修復のコス
トの点で年間に多大の費用節約が得られよう。
The use of this type of tool, especially in the development area, instead of open digging would result in significant annual cost savings in terms of repair, landscape restoration and road rehabilitation costs.

従来の空圧機及び液圧式衝撃掘削機は、地下敷設の設
置のため大型の作業開始及び復旧用のピットを掘削せず
に、広い面積の舗装の開放掘削と復旧のため土地掘削用
に設計されている。内蔵する衝撃具又は往復ハンマは圧
縮空気又は液圧の作用で往復運動して高エネルギを往復
ハンマの内面に供給する。往復ハンマの打撃により穴か
け工具は土地に進入して空洞を形成し、これにケーブル
又は導管を設置できる。
Conventional pneumatic and hydraulic shock excavators are designed for land excavation for open excavation and restoration of large areas of pavement without excavating large-scale work start and restoration pits for installation of underground laying. ing. The built-in impactor or reciprocating hammer reciprocates under the action of compressed air or hydraulic pressure to supply high energy to the inner surface of the reciprocating hammer. The impact of the reciprocating hammer causes the drilling tool to enter the land and form a cavity into which a cable or conduit can be installed.

1970年から1972年にかけてニュージャージー州のベル
ラボラトリーズ社は工具の操縦と移動方法の研究を行っ
た。10cm(4インチ)のシュラム・ニューマゴファー
(Schram Pneumagopher:商品名)には2個の操作用フィ
ンと3個の直交コイルが設けられ、工具の位置を追跡す
る地上アンテナと協力して使用される。操作用のフィン
は1個は、工具の縦軸に対して傾斜して固定され、他の
2個の操作用のフィンは回転される。
Between 1970 and 1972, Bell Laboratories of New Jersey studied tools for maneuvering and moving tools. The 10 cm (4 inch) Schram Pneumagopher has two operating fins and three orthogonal coils that are used in conjunction with a ground antenna to track tool position. . One of the operating fins is fixed at an angle to the longitudinal axis of the tool, and the other two operating fins are rotated.

固定フィンに対する回転フィンの位置を変えることに
よって、穴あけ工具が土地内を前進するにつれて縦軸に
対して回転するロールモードと、穴あけ工具が曲線通路
に向けられる操縦モードとの2種の穴あけモードが得ら
れる。
By changing the position of the rotating fin with respect to the fixed fin, there are two drilling modes: a roll mode in which the drilling tool rotates about a vertical axis as the drilling tool advances in the land, and a maneuvering mode in which the drilling tool is directed to a curved path. can get.

ロールモードは直線穴あけ及びフィンの角度を選択的
に決めて通路を変える直進及び偏向の2方法に使用され
た。回転フィンを固定フィンに対して非平行位置に変え
て穴あけ工具を回転させた。この位置決めで偶力を発生
して回転を維持した。
The roll mode was used for two methods: straight drilling and straightening and deflecting, where the path of the fins was selectively determined to change the path. The drilling tool was rotated by changing the rotating fin to a non-parallel position with respect to the fixed fin. In this positioning, a couple was generated and rotation was maintained.

固定フィンに対して回転フィンを平行に位置決めして
操縦モードを行った。穴あけ工具が地中を進行するにつ
れて接近する2個のフィンは土地に接触して「滑動くさ
び作用」を発生する。この運動で穴あけ工具は、工具の
後方からみてフィン位置と同じ方向に移動される。
The steering mode was performed with the rotating fin positioned parallel to the fixed fin. The two fins approaching as the drilling tool travels through the ground contact the land and create a "sliding rust effect". With this movement, the drilling tool is moved in the same direction as the fin position when viewed from behind the tool.

このプロトタイプの現場報告は前記ベル社のJ.T.Sibi
lia(サイビリア)の報告(Edition Electric Institut
e:1972年10月13日)のみである。サイビリアは前記シス
テムは30cm(1フート)当り1〜1.5°の割合で穴あけ
工具が旋回することを報告している。しかしこのプロト
タイプは商品化されなかった。
The site report of this prototype was provided by Bell's JTSibi
Report on lia (Edition Electric Institut)
e: October 13, 1972) only. Sibiria reports that the system turns the drill bit at a rate of 1 to 1.5 degrees per foot. However, this prototype was not commercialized.

数種の衝撃式穴あけ工具の操縦システムが従来発表さ
れている。米国特許第3,525,405号(コーンその他名
義)の操縦システムは、連続的に回転するか又はクラッ
チによって一定の操縦方位に固定される傾斜した平板状
アルビル(金床)を使用している。米国特許第3,952,81
3号(チエパノイその他名義)にはモータ装置と伝導装
置とによってハンマの打撃作用を制御する偏心ハンマの
操縦システムが開示されている。米国特許第3,794,128
号(ゲーガンその他名義)には1個の回転フィンと1個
の回転テールフィンを使用する操縦システムが開示され
ている。
Several types of impact drilling tool control systems have been previously announced. The maneuvering system of U.S. Pat. No. 3,525,405 (cone et al.) Uses an inclined flat anvil that rotates continuously or is fixed in a fixed maneuvering orientation by a clutch. U.S. Patent 3,952,81
No. 3 (Chie Panoi et al.) Discloses an eccentric hammer control system in which the hammer striking action is controlled by a motor device and a transmission device. U.S. Patent 3,794,128
No. (Gegan et al.) Discloses a steering system that uses one rotating fin and one rotating tail fin.

しかし、従来の操縦システムは、既存の穴あけ工具に
対して複雑な部品及び広範囲の設計変更を必要とするか
又は通常の掘削距離内で障害物を避けたり方向を変更す
る操縦応答性が緩慢であるため実用的ではなかった。
However, conventional maneuvering systems require complex parts and extensive design changes to existing drilling tools, or have poor maneuvering responsiveness to avoid obstacles or change direction within normal drilling distances. That was not practical.

本出願人が取得した米国特許第4,632,191号明細書に
は、一定角度傾斜し又は水平の地中穴あけ工具の操縦シ
ステムが記載されている。この操縦システムは、工具の
アルビルに固着された傾斜面先端部材を含み、工具に旋
回力を与えると共に、工具の後端に設けられた可動テー
ルフィンの工具本体に対する選択位置によって旋回力を
打ち消すように設計されている。工具のアンビルに偏心
衝撃力を加える偏心ハンマによっても旋回力が与えられ
る。
U.S. Pat. No. 4,632,191, issued to the assignee of the present invention, describes a system for manipulating a constant angled or horizontal underground drilling tool. The steering system includes an inclined surface tip member fixed to the tool's arbil and applies a turning force to the tool, and cancels the turning force by a selected position of a movable tail fin provided at a rear end of the tool with respect to the tool body. Designed for A turning force is also provided by an eccentric hammer that applies an eccentric impact force to the anvil of the tool.

工具の旋回時に、フィンは工具のハウジングに対して
中空位置を占め、工具が回転して直線状に移動すると
き、ハウジングに対してスピン発生位置を占める。
When the tool is turned, the fins occupy a hollow position with respect to the tool housing, and when the tool rotates and moves linearly, occupies a spin generating position with respect to the housing.

直線状の穴あけに際して、テールフィンは固定され、
工具の縦軸に対して工具がスピン即ち回転して、傾斜先
端部材又は偏心ハンマの旋回効果を打消す。フィンが中
立位置にある場合は、傾斜した先端部材又は偏心ハンマ
は工具を一定方向に偏向する。これらのフィンは、次の
操縦操作のため先端部材を一平面内で方位を決定する。
When drilling a straight hole, the tail fin is fixed,
The tool spins relative to the longitudinal axis of the tool, counteracting the swiveling effect of the inclined tip or eccentric hammer. When the fin is in the neutral position, the inclined tip or eccentric hammer deflects the tool in one direction. These fins determine the orientation of the tip member in one plane for the next steering operation.

発明が解決しようとする問題点 前記米国特許に開示された操縦システムは、工具が掘
削穴内で故障し、穴あけ工具を回収するため掘削を必要
とする可能性がある。従って、剛性支持で操作され、掘
削穴の内外で確実に運動し、例えば外部穴あけリグから
動力が供給される装置によって工具を引出す要求があ
る。前記のように従来の装置では、長距離の地中水平溝
穴を掘削するには種々の問題点があり、特にほぼ水平の
溝穴の穴あけ工具の移動方向制御が困難な点に問題があ
る。
Problems to be Solved by the Invention The maneuvering system disclosed in the aforementioned U.S. Pat. Nos. 5,086,089 may fail in a drill hole and require drilling to retrieve the drilling tool. Accordingly, there is a need to draw the tool by means of a device that is operated with rigid support, moves reliably inside and outside the borehole, and is powered by, for example, an external drilling rig. As described above, in the conventional device, there are various problems in excavating a long horizontal underground horizontal slot, and in particular, there is a problem in that it is difficult to control a moving direction of a drilling tool for a substantially horizontal slot. .

本発明の一目的は、電線、電話線 TVケーブル、ガス
配管等の埋設物を設置する小直径の溝穴を地中に形成で
きかつ故障時に掘削を必要とせずに容易に回収できる水
平穴あけ工具を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a horizontal drilling tool capable of forming a small-diameter slot for installing an embedded object such as an electric wire, a telephone line, a TV cable, and a gas pipe in the ground and easily recovering a failure without requiring excavation. Is to provide.

他の一目的は、剛性をもって外部操作部材で作動さ
れ、外部動力源で駆動されかつ溝穴の外部から回転運動
又は非回転運動が制御される水平穴あけ工具を提供する
ことにある。
Another object is to provide a horizontal drilling tool that is rigidly actuated by an external operating member, driven by an external power source, and whose rotational movement or non-rotational movement is controlled from outside the slot.

問題点を解決するための手段 本発明の土地穴あけ用工具は、土地に進入する前端を
有する中空で細長い剛性支持用のドリルパイプ(15、5
0)と、ドリルパイプ(15、50)の前端に支持された穴
あけ工具(17)とを有する。穴あけ工具(17)は、ドリ
ルパイプ(15、50)の前端に支持されかつドリルパイプ
(15、50)から空気圧力を伝達される円筒形のハウジン
グ(17a)と、ハウジング(17a)の前端に取付けられ、
ハウジング(17a)の内側の衝撃面(136、236)とハウ
ジング(17a)の外側に形成されて土地に穿孔力を加え
る傾斜面(45、56、145)とを有しかつアンビル(133、
233)を含む先端部材(20、51)と、ドリルパイプ(1
5、50)を通してハウジング(17a)に空気圧力を導入し
て往復ハンマ(137、237)を作動して、衝撃面(136、2
36)に衝撃力を加えて先端部材(20、51)に衝撃力を伝
達する駆動装置(41、139、140、142)と、ハウジング
(17a)から空気圧力を開口部(22)から排出させる排
出装置(22、33、44)とを含む。この土地穴あけ用工具
は、土地に進入するドリルパイプ(15、50)を支持しか
つドリルパイプ(15、50)を穴あけ工具(17)の長さ方
向に移動して土壌に進入させると共に、土地に進入させ
る操作間にドリルパイプ(15、50)の付加又は取り外し
が可能なドリルリグ(R、14、23)と、ドリルパイプ
(15、50)を通じて供給される空気圧力をハウジング
(17a)内に導入し、ハウジング(17a)内に配置された
往復ハンマ(137、237)を操作して、アンビル(133、2
33)の衝撃面(136、236)に衝撃力を加え、ハウジング
(17a)から空気圧力を排出する連結補助装置(21)
と、ドリルリグ(R、14、23)に設けられかつ直線通路
又は曲線通路に沿ってドリルパイプ(15、50)の移動を
制御する方向制御装置(16)とを備えている。方向制御
装置(16)によるドリルパイプ(15、50)の非回転時に
穴あけ工具(17)が曲線通路で運動し、ドリルパイプ
(15、50)の回転時に穴あけ工具(17)が直線通路で運
動する。ドリルリグ(R、14、23)によるドリルパイプ
(15、50)の穴あけ工具(17)の長さ方向の穿孔力と往
復ハンマ(137、237)の往復運動による穴あけ工具(1
7)の動作とにより、土地に進入し溝穴(18)を形成す
る。
Means for Solving the Problems The land drilling tool of the present invention is a hollow and elongated rigid support drill pipe (15, 5) having a front end which enters the land.
0) and a drilling tool (17) supported at the front end of the drill pipe (15, 50). The drilling tool (17) is supported at the front end of the drill pipe (15, 50) and has a cylindrical housing (17a) to which air pressure is transmitted from the drill pipe (15, 50), and at the front end of the housing (17a). Mounted,
An impact surface (136, 236) inside the housing (17a), an inclined surface (45, 56, 145) formed outside the housing (17a) to apply a piercing force to the land, and an anvil (133,
233), including a tip member (20, 51) and a drill pipe (1
Air pressure is introduced into the housing (17a) through the 5,5), and the reciprocating hammer (137,237) is operated to move the impact surface (136,2).
The drive device (41, 139, 140, 142) that applies an impact force to the tip member (20, 51) by applying an impact force to the 36) and the air pressure is discharged from the opening (22) from the housing (17a). Discharge device (22, 33, 44). The drilling tool supports the drill pipes (15, 50) entering the land and moves the drill pipes (15, 50) along the length of the drilling tool (17) into the soil, Drill rigs (R, 14, 23) that allow the addition or removal of drill pipes (15, 50) during the operation of entering the pipe, and the air pressure supplied through the drill pipes (15, 50) into the housing (17a). Introduce and operate the anvil (133, 2) by operating the reciprocating hammer (137, 237) arranged in the housing (17a).
Auxiliary device (21) that applies an impact force to the impact surface (136, 236) of 33) and discharges air pressure from the housing (17a)
And a direction control device (16) provided on the drill rig (R, 14, 23) for controlling the movement of the drill pipe (15, 50) along a straight path or a curved path. The drilling tool (17) moves in a curved path when the drill pipe (15, 50) is not rotating by the direction control device (16), and the drilling tool (17) moves in a straight path when the drill pipe (15, 50) rotates. I do. Drilling tool (1) by drill rig (R, 14, 23) Drill pipe (15, 50) Drilling tool (17) by longitudinal drilling force and reciprocating hammer (137, 237)
By the operation of 7), it enters the land and forms a slot (18).

先端部材(20、51)は、ドリルパイプ(15、50)より
直径が大きく、ドリルパイプ(15、50)に支持されるベ
ース部(54)を有し、かつ短い距離伸び出す管状延長部
(53)に対して穴あけ工具(17)の長さ方向にテーパ
(52)を有するエキスパンダ(52)を含む。方向制御装
置(16)は、穴あけ工具(17)の回転を制御し、ドリル
パイプ(15、50)と穴あけ工具(17)の運動を直線通路
又は曲線通路に制御する。ドリルパイプ(15、50)を直
線通路又は曲線通路で運動させる方向制御装置(16)
は、円筒状延長部(53)上に支持されかつ前進運動で土
地に進入する前方延長面として傾斜面(45、56)を有
し、更に穴あけ工具(17)が進入する土地に対する反作
用によって運動通路が制御される滑らかな円筒体(55)
を有する。ドリルパイプ(15、50)を回転するドリルリ
グ(R、14、23)は、ドリルパイプ(15、50)を回転し
て地中内で傾斜面(45、56)を回転し、穴あけ工具(1
7)の長さ方向にドリルパイプ(15、50)を移動して直
線通路運動として土地に進入させる。穴あけ工具(17)
は土地の内部のピット(P)又は溝穴(18)内から作動
され、ドリルパイプ(15、50)を穴あけ工具(17)の長
さ方向に駆動し、地上支持用のドリルリグ(R)で駆動
される。ドリルパイプ(15、50)を操作するドリルリグ
(R、14、23)は、土地のピット(P)内で穴あけ工具
(17)の長さ方向に延びる軌道(14)上に支持されかつ
軌道(14)に沿って移動できるモータ(23)を有する。
アンビル(133、233)と往復ハンマ(137、237)は非対
称の穿孔力を穴あけ工具(17)に加え、非回転状態の穴
あけ工具(17)は地中に曲線通路を形成し、回転状態の
穴あけ工具(17)は地中に直線通路を形成する。穴あけ
工具(17)は、穴あけ工具(17)の長さ方向のドリルパ
イプ(15、50)の移動による長さ方向運動及び往復ハン
マ(137、237)の往復運動による作動によって動作す
る。ハウジング(17a)を中空ドリルパイプ(15、50)
に連結する連結補助装置(21)は空気をハウジング(17
a)に導入し、ドリルパイプ(15、50)からハウジング
(17a)に圧縮空気を導入し、往復ハンマ(137、237)
の作動に使用された空気を連結補助装置(21)を通して
ハウジング(17a)から連結補助装置(21)に形成され
た開口部(22)を通して排出する。ハウジング(17a)
はテーパ状の円錐面(130)を有し、円錐面(130)に連
結されかつ土地に穿孔力を加える先端部材(20)は、ハ
ウジング(17a)の内部で衝撃面(136、236)と、ハウ
ジング(17a)の外部の円錐部(129)とを有するアンビ
ル(133、233)を含む。アルビン(133、233)と先端部
材(20)はハウジング(17a)内の一定の非回転位置に
固着され、穴あけ工具(17)の地中運動は土地に対する
傾斜面(45、56、145)の反作用により直線通路から偏
向される。アンビル(133、233)の衝撃面(136、236)
に衝撃力を加える往復ハンマ(137、237)は協力して衝
撃力を伝達して非対称穿孔力を加える。
The tip member (20, 51) is larger in diameter than the drill pipe (15, 50), has a base portion (54) supported by the drill pipe (15, 50), and extends a short distance from the tubular extension ( An expander (52) having a taper (52) in the length direction of the drilling tool (17) with respect to 53) is included. The direction control device (16) controls the rotation of the drilling tool (17) and controls the movement of the drill pipes (15, 50) and the drilling tool (17) in a straight path or a curved path. Direction control device (16) for moving drill pipes (15, 50) in straight or curved paths
Has an inclined surface (45, 56) as a front extension surface which is supported on a cylindrical extension (53) and enters the land by a forward movement, and furthermore, the drilling tool (17) is moved by a reaction against the land where it enters. Smooth cylindrical body with controlled passage (55)
Having. Drill rigs (R, 14, 23) that rotate drill pipes (15, 50) rotate drill pipes (15, 50) to rotate inclined surfaces (45, 56) in the ground, and use drilling tools (1).
7) Move the drill pipe (15, 50) in the length direction to enter the land as a straight path movement. Drilling tool (17)
Is driven from inside the pit (P) or slot (18) inside the land, drives the drill pipes (15, 50) in the length direction of the drilling tool (17) and uses the drill rig (R) for ground support. Driven. A drill rig (R, 14, 23) for operating a drill pipe (15, 50) is supported on a track (14) extending in the longitudinal direction of a drilling tool (17) in a land pit (P) and the track (R). It has a motor (23) that can move along (14).
The anvils (133, 233) and the reciprocating hammers (137, 237) apply asymmetric drilling force to the drilling tool (17), and the non-rotating drilling tool (17) forms a curved path in the ground, The drilling tool (17) forms a straight path in the ground. The drilling tool (17) is operated by a longitudinal movement due to the movement of the drill pipe (15, 50) in a longitudinal direction of the drilling tool (17) and an operation by a reciprocating movement of the reciprocating hammer (137, 237). Housing (17a) with hollow drill pipe (15, 50)
The connection assist device (21) for connecting the air to the housing (17)
a) and compressed air from the drill pipe (15, 50) to the housing (17a), and the reciprocating hammer (137, 237)
The air used for the operation is discharged from the housing (17a) through the connection assisting device (21) through an opening (22) formed in the connection assisting device (21). Housing (17a)
Has a tapered conical surface (130), a tip member (20) connected to the conical surface (130) and applying a piercing force to the land is provided inside the housing (17a) with an impact surface (136, 236). And an anvil (133, 233) having a conical portion (129) outside the housing (17a). The albin (133, 233) and the tip (20) are fixed in a fixed non-rotating position in the housing (17a), and the underground movement of the drilling tool (17) depends on the slope (45, 56, 145) with respect to the land. It is deflected from the straight path by the reaction. Impact surface of the anvil (133, 233) (136, 236)
The reciprocating hammers (137, 237) for applying an impact force to the joints transmit the impact force to apply an asymmetrical piercing force.

連結補助装置(21)は、直径の大きい本体部(27)と
直径が小さくかつハウジング(17a)と中空トリルパイ
プとにそれぞれ連結するねじ延長部(28、29)とを有す
る第1中空管状部材(27)によって形成される。管状部
材本体部(27)は、ドリルパイプ(15、50)との接続点
に隣接して少なくとも1個の排気用開口部(22)を有す
る。ドリルパイプ(15、50)に連結された管状延長部
(29)の内側に配置されかつ円筒状の支持部材(31)内
に伸び出して圧縮空気を導入して往復ハンマ(137、23
7)を作動する第2管状部材(41)が設けられる。支持
部材(31)は、第1中空管状部材(27)の内側の第2管
状部材(41)を支持して空気通路(33)を形成し、空気
通路(33)を通して排気を排気開口部(22)に流入させ
る。連結補助装置(21)は、第2管状部材(41)上に支
持されて排気をハウジング(17a)から流出させかつ掘
削穴からハウジング(17a)に空気が流入することを阻
止する。連結補助装置(21)は、大きい本体部(27)
と、ハウジング(17a)と中空ドリルパイプ(15、50)
とにそれぞれ連結する直径の小さいねじ延長部(28、2
9)とを有する第1中空管状部材(27)を備えている。
管状部材本体部(27)は、ドリルパイプ(15、50)との
接続点に隣接する少なくとも1個の排気開口部(22)を
有する。中空ドリルパイプ(15、50)に連結された管状
延長部(29)の内側に配置され、管状延長部(29)内に
伸び出して圧縮空気を導入して往復ハンマ(137、237)
を作動する第2管状部材(41)が設けられる。穴あけ工
具(17)の長さ方向に伸びる貫通路(43)を有しかつ第
1管状部材(27)の内側の第2管状部材(41)を支持し
て、排気を開口部(22)に流動させる通路を形成する環
状ブッシュ(142)が設けられる。第2管状部材(41)
上に支持されて排気をハウジング(17a)から流動さ
せ、かつ掘削穴からハウジング(17a)内に流動するこ
とを阻止する環状逆止弁(36)が設けられる。
The connection assisting device (21) is a first hollow tubular member having a large-diameter main body (27) and a small-diameter threaded extension (28, 29) connected to the housing (17a) and the hollow trill pipe, respectively. Formed by (27). The tubular member body (27) has at least one exhaust opening (22) adjacent to the point of connection with the drill pipe (15, 50). The reciprocating hammer (137, 23) is disposed inside the tubular extension (29) connected to the drill pipe (15, 50) and extends into the cylindrical support member (31) to introduce compressed air.
A second tubular member (41) for actuating 7) is provided. The support member (31) supports the second tubular member (41) inside the first hollow tubular member (27) to form an air passage (33), and discharges exhaust gas through the air passage (33). 22). The connection assisting device (21) is supported on the second tubular member (41) to allow exhaust air to flow out of the housing (17a) and to prevent air from flowing into the housing (17a) from a wellbore. The connection assist device (21) has a large body (27)
And a housing (17a) and a hollow drill pipe (15, 50)
Small diameter screw extensions (28, 2
And 9) having a first hollow tubular member (27).
The tubular member body (27) has at least one exhaust opening (22) adjacent to the point of connection with the drill pipe (15, 50). A reciprocating hammer (137, 237) located inside the tubular extension (29) connected to the hollow drill pipe (15, 50) and extending into the tubular extension (29) to introduce compressed air
A second tubular member (41) that operates is provided. It has a through-hole (43) extending in the length direction of the drilling tool (17) and supports the second tubular member (41) inside the first tubular member (27) so that the exhaust gas is supplied to the opening (22). An annular bush (142) is provided that forms a flow path. Second tubular member (41)
An annular check valve (36) is provided which is supported above and which allows exhaust to flow from the housing (17a) and prevents it from flowing from the borehole into the housing (17a).

本発明による土地穴あけ方法は、ドリルパイプ(15、
50)よりも直径が大きく、これに支持され、かつ短い距
離前方に伸び出す管状延長部(53)に対してベース部
(54)を有する切頭円錐型のテーパ(52)を備えた先端
部材(51)を取り付けた細長い剛性支持用のドリルパイ
プ(15、50)を準備する過程と、土地にピット(P)を
掘削する過程と、地表面支持用のドリルリグ(R、14、
23)によってピット(P)から先端部材(51)を地中に
圧入する過程と、ピット(P)に隣接して地表面支持用
のドリルリグ(R、14、23)を設ける過程と、ドリルパ
イプ(15、50)を先端部材(51)によって地中で先端部
材(51)の長さ方向に進入させる過程と、先端部材(2
0、51)を移動させて溝穴(18)の外側からドリルパイ
プ(15、50)の運動方向を制御することにより、ドリル
リグ(R、14、23)での方向制御装置(16)によって直
線状の溝穴(18)又は曲線状の溝穴(18)を選択的に形
成し、ドリルパイプ(15、50)が回転するときに直線状
の溝穴(18)を形成し、ドリルパイプ(15、50)が回転
されないときに曲線状の溝穴(18)を形成を形成する過
程とを含む。
The method for drilling land according to the present invention comprises a drill pipe (15,
A tip member having a frusto-conical taper (52) having a base (54) with respect to a tubular extension (53) which is larger in diameter than, is supported by, and extends a short distance forward than 50). The process of preparing the elongated rigid support drill pipes (15, 50) to which the (51) is attached, the process of drilling a pit (P) in the land, and the drill rig (R, 14,
23) a step of press-fitting the tip member (51) from the pit (P) into the ground by using the pit (P); a step of providing a drill rig (R, 14, 23) for supporting the ground surface adjacent to the pit (P); (15, 50) in the length direction of the tip member (51) in the ground by the tip member (51);
0, 51) by moving the drill pipe (15, 50) from the outside of the slot (18) to control the direction of movement of the drill pipe (15, 50). A slot (18) or a curved slot (18) is selectively formed, and a straight slot (18) is formed when the drill pipes (15, 50) rotate, and a drill pipe ( 15, 50) to form a curved slot (18) when not rotated.

ドリルパイプ(15、50)の運動方向を制御する過程
は、ドリルパイプ(15、50)の非回転時は土地に曲線状
通路で運動され、ドリルパイプ(15、50)の回転は土地
に直線状通路で運動され、ドリルパイプ(15、50)を選
択的に回転してドリルパイプ(15、50)の運動を直線状
通路と曲線状通路に選択的に制御する過程とを含む。ま
た、ドリルパイプ(15、50)の運動方向を制御する過程
は、円筒状延長部(53)上に支持されかつ前方延長面と
して傾斜面(52)を有する滑らかなアタッチメント(5
5)が取り付けられたドリルパイプ(15、50)を直線状
又は曲線状通路で運動させる過程と、ドリルパイプ(1
5、50)を回転し、傾斜面(56)を回転して、アタッチ
メント(55)が土地内に長さ方向に進入する時、直線状
運動としてアタッチメント(55)を土地に進入する過程
とを含む。地表面から穴あけ工具(17)を圧入し、穴あ
け工具(17)を介在障害物(0)の下方の曲線状通路で
移動した後、障害物(0)の先方で穴あけ工具(17)を
地表に戻す。
The process of controlling the direction of movement of the drill pipe (15, 50) is such that when the drill pipe (15, 50) is not rotating, it is moved in a curved path on the land, and the rotation of the drill pipe (15, 50) is straight on the land. Selectively moving the drill pipes (15, 50) to move the drill pipes (15, 50) in a straight path and a curved path. Also, the process of controlling the direction of movement of the drill pipes (15, 50) comprises a smooth attachment (5) supported on a cylindrical extension (53) and having a slope (52) as a front extension.
5) The process of moving the drill pipe (15, 50) with the attached pipe in a straight or curved path,
5, 50) and the inclined surface (56), when the attachment (55) enters the land in the longitudinal direction, the process of entering the attachment (55) into the land as a linear motion. Including. After inserting the drilling tool (17) from the ground surface and moving the drilling tool (17) along the curved path below the intervening obstacle (0), place the drilling tool (17) at the tip of the obstacle (0). Return to

また、本発明による土地穴あけ方法は、円筒形ハウジ
ング(17a)を含む先端部材(20、51)に接続された中
空で細長い剛性支持用のドリルパイプ(15、50)と、ハ
ウジング(17a)の内側に設けられた衝撃面(136、23
6)と、ハウジング(17a)の外側に設けられた傾斜面
(45、56、145)とを有するアンビル(133、233)と、
ドリルパイプ(15、50)を通してハウジング(17a)に
空気圧力を導入して往復ハンマ(137、237)を作動し
て、衝撃面(136、236)に衝撃力を加えて先端部材(2
0、51)に衝撃力を伝達する駆動装置(41、139、140、1
42)とを準備する過程と、ドリルパイプ(15、50)を穴
あけ工具(17)の長さ方向に移動し、圧縮空気を供給し
て往復ハンマ(137、237)を往復運動させ往復ハンマ
(137、237)を土地に進入させる過程と、ドリルパイプ
(15、50)を選択的に回転して土地に進入させ、ドリル
パイプ(15、50)とハウジング(17a)を回転して、ド
リルパイプ(15、50)が回転している時はドリルパイプ
(15、50)を直線状に運動させ、ドリルパイプ(15、5
0)が非回転の時はドリルパイプ(15、50)を曲線状通
路で運転させる過程と、地中にピット(P)を掘削する
過程と、ピット(P)に隣接して地表面支持用のドリル
リグ(R、14、23)を設ける過程と、ドリルリグ(R、
14、23)によってドリルパイプ(15、50)を介して穴あ
け工具(17)にピット(P)から地中に圧入する穿孔力
を加える過程とを含む。アンビル(133、233)と往復ハ
ンマ(137、237)は非対称的穿孔力を加えて穴あけ工具
(17)が非回転状態ではハウジング(17a)と共に地面
内を移動される際、曲線状通路に偏向される形状を有
し、ドリルパイプ(15、50)を経てハウジング(17a)
内に空気圧力を導入して往復ハンマ(137、237)を作動
する。
The land drilling method according to the present invention further comprises a hollow elongated rigid supporting drill pipe (15, 50) connected to a tip member (20, 51) including a cylindrical housing (17a); Impact surface provided on the inside (136, 23
6) and an anvil (133, 233) having an inclined surface (45, 56, 145) provided outside the housing (17a);
Air pressure is introduced into the housing (17a) through the drill pipe (15, 50) to operate the reciprocating hammer (137, 237) to apply an impact force to the impact surface (136, 236) and to apply a force to the tip member (2
(41, 139, 140, 1)
42), and the drill pipe (15, 50) is moved in the length direction of the drilling tool (17), and compressed air is supplied to reciprocate the reciprocating hammers (137, 237). 137, 237) to enter the land, and selectively rotate the drill pipe (15, 50) to enter the land, rotate the drill pipe (15, 50) and the housing (17a), and When the (15, 50) is rotating, move the drill pipe (15, 50) in a straight line, and move the drill pipe (15, 5).
When 0) is not rotating, the process of driving the drill pipes (15, 50) in a curved path, the process of excavating the pit (P) in the ground, and the ground surface support adjacent to the pit (P) Of drill rigs (R, 14, 23) and drill rigs (R,
14, 23) to apply a piercing force to press into the ground from the pit (P) to the drilling tool (17) via the drill pipe (15, 50). The anvils (133, 233) and the reciprocating hammers (137, 237) apply an asymmetrical piercing force to deflect into a curved path when the drilling tool (17) is moved on the ground with the housing (17a) when not rotating. With the shape shown, through the drill pipe (15, 50) and the housing (17a)
The reciprocating hammer (137, 237) is operated by introducing air pressure into the inside.

ドリルパイプ(15、50)は回転されて非対称的穿孔力
を発生し、穴あけ工具(17)は土地内で穴あけ工具(1
7)の長さ方向に移動される際、直線状通路で土地内に
侵入する。円筒状ハウジング(17a)はテーパ前端(13
0)を有し、ハウジング(17a)の前端に取付けられた先
端部材(20、51)は、ハウジング(17a)の内側の衝撃
面(136、236)とハウジング(17a)の外側に形成され
て土地に穿孔力を加える傾斜面(45、56、145)とを有
するアンビル(133、233)を含む。円筒状先端部材(2
0)は1鋭角で先端から穴あけ工具(17)の長さ方向に
伸びる側面を有する。アンビル(133、233)と先端部材
(20)はハウジング(17a)内の一定の非回転位置に固
着され、地中の穴あけ工具(17)の運動は土地に対する
鋭角な傾斜面(45、56、145)の反作用によって直線状
通路から偏向される穴あけ工具(17)を使用する。この
土地穴あけ方法は、ドリルパイプ(15、50)に空気圧力
を加えて往復ハンマ(137、237)を作動し、アンビル衝
撃面(136、236)に衝撃力を加え、側面に衝撃力を伝達
して非対称的穿孔力を加える過程と、ドリルパイプ(1
5、50)を回転し、非対称的穿孔力を発生して、穴あけ
工具(17)が地中で穴あけ工具(17)の長さ方向に移動
される際、穴あけ工具(17)を直線状通路で地中に進入
させる過程とを含む。地表面から地中に穴あけ工具(1
7)を圧入し、介在障害物(0)の下方の曲線通路で穴
あけ工具(17)を移動し、障害物(0)の先方で地表面
に穴あけ工具(17)を戻す。
The drill pipes (15, 50) are rotated to generate an asymmetric drilling force, and the drilling tool (17) is
7) When moving in the length direction, it enters the land through a straight passage. The cylindrical housing (17a) has a tapered front end (13
0), and the tip members (20, 51) attached to the front end of the housing (17a) are formed on the impact surface (136, 236) inside the housing (17a) and outside the housing (17a). An anvil (133, 233) having an inclined surface (45, 56, 145) for applying a piercing force to the land. Cylindrical tip member (2
0) has one acute angle and a side surface extending from the tip in the longitudinal direction of the drilling tool (17). The anvil (133, 233) and tip (20) are fixed in a fixed, non-rotating position in the housing (17a), and the movement of the underground drilling tool (17) is controlled by the sharp slopes (45, 56, A drilling tool (17) is used which is deflected from the straight path by the reaction of 145). This land drilling method applies pneumatic pressure to the drill pipe (15, 50) to actuate the reciprocating hammer (137, 237), applies impact to the anvil impact surface (136, 236), and transmits impact to the side Process to apply asymmetric drilling force and drill pipe (1
5, 50) to generate an asymmetrical piercing force, and when the drilling tool (17) is moved in the longitudinal direction of the drilling tool (17), the drilling tool (17) passes through a straight path. And a step of entering the ground. Drilling tool (1
7) is press-fitted, the drilling tool (17) is moved in the curved path below the intervening obstacle (0), and the drilling tool (17) is returned to the ground surface beyond the obstacle (0).

作用 地下衝撃ドリルを構成する本発明による土地穴あけ用
工具により地中溝穴(18)をあけることができる。この
土地穴あけ用工具は、土地に進入するドリルパイプ(1
5、50)を支持するドリルリグ(R、14、23)と、ドリ
ルパイプ(15、50)を通じて供給される空気圧力をハウ
ジング(17a)内に導入する連結補助装置(21)とを備
えている。ドリルリグ(R、14、23)は直線通路又は曲
線通路に沿ってドリルパイプ(15、50)の移動を制御す
る方向制御装置(16)を有する。ドリルリグ(R、14、
23)は、ドリルパイプ(15、50)を穴あけ工具(17)の
長さ方向に移動して土壌に進入させると共に、土地に進
入させる操作間にドリルパイプ(15、50)の付加又は取
り外しが可能である。連結補助装置(21)は、ハウジン
グ(17a)内に配置された往復ハンマ(137、237)を操
作して、アンビル(133、233)の衝撃面(136、236)に
衝撃力を加え、ハウジング(17a)から空気圧力を排出
する。
The underground slot (18) can be drilled by the land drilling tool according to the present invention, which constitutes an underground impact drill. This land drilling tool uses a drill pipe (1
Drill rig (R, 14, 23) for supporting the air pressure supplied through a drill pipe (15, 50) into the housing (17a). . The drill rig (R, 14, 23) has a directional control (16) for controlling the movement of the drill pipe (15, 50) along a straight or curved path. Drill rig (R, 14,
23) In addition to moving the drill pipe (15, 50) in the length direction of the drilling tool (17) to enter the soil, it is necessary to add or remove the drill pipe (15, 50) during the operation to enter the land. It is possible. The connection assisting device (21) operates the reciprocating hammer (137, 237) disposed in the housing (17a) to apply an impact force to the impact surface (136, 236) of the anvil (133, 233). Exhaust the air pressure from (17a).

ドリルリグ(R、14、23)によるドリルパイプ(15、
50)の穴あけ工具(17)の長さ方向運動と往復ハンマ
(137、237)の往復運動による穴あけ工具(17)の動作
とにより、土地に進入し溝穴(18)を形成する。
Drill pipe with drill rig (R, 14, 23) (15,
50) The drilling tool (17) moves into the land and forms a slot (18) by the longitudinal movement of the drilling tool (17) and the operation of the drilling tool (17) by the reciprocating movement of the reciprocating hammers (137, 237).

方向制御装置(16)は、ドリルパイプ(15、50)の非
回転時にドリルパイプ(15、50)が曲線通路で運動し、
ドリルパイプ(15、50)の回転時にドリルパイプ(15、
50)を直線運動させる。穴あけ工具(17)は、中空ドリ
ルパイプ(15、50)(ドリルロッド)に支持され、ドリ
ルパイプ(15、50)を経て圧縮空気が供給されて空気往
復ハンマ(137、237)を作動し、往復ハンマ(137、23
7)は外部の傾斜面(45、56、145)を有するアンビル
(133、233)(金床)を打撃する。(a)ドリルパイプ
(15、50)、(b)ドリルパイプ(15、50)に接続され
た連結補助装置(サブ)(21)、(c)往復ハンマ(13
7、237)及び(d)傾斜面(45、56、145)を有するア
ンビル(133、233)を通じて溝穴(18)の先端に非対称
の穿孔力が加えられる。
The direction control device (16) indicates that the drill pipe (15, 50) moves in a curved path when the drill pipe (15, 50) is not rotating,
When rotating the drill pipe (15, 50)
50) linear motion. The drilling tool (17) is supported by the hollow drill pipes (15, 50) (drill rod), and compressed air is supplied through the drill pipes (15, 50) to operate the air reciprocating hammers (137, 237). Reciprocating hammer (137, 23
7) hits anvils (133, 233) (anvil) with external slopes (45, 56, 145). (A) Drill pipe (15, 50), (b) Connection auxiliary device (sub) (21) connected to drill pipe (15, 50), (c) Reciprocating hammer (13)
7, 237) and (d) Asymmetric piercing force is applied to the tip of the slot (18) through the anvil (133, 233) having the inclined surface (45, 56, 145).

ドリルパイプ(15、50)は、地表面上又は水平穴あけ
用の特殊のピット(P)内に設けられたドリルリグ
(R、14、23)によって作動され、穴あけ作業の進行に
つれてドリルパイプ(15、50)は追加される。傾斜面
(45、56、145)による非対称穿孔力のため、溝穴(1
8)は曲線状になるが、直線状通路が必要な場合にはド
リルパイプ(15、50)を回転して非対称的穿孔力を相
殺、即ち平均化する。また、穴あけ工具(17)が故障し
たときに、ドリルパイプ(15、50)を引き出すことによ
り、掘削を必要とせずに穴あけ工具(17)を溝穴(18)
から回収することができる。
The drill pipes (15, 50) are operated by drill rigs (R, 14, 23) provided on the ground surface or in special pits (P) for horizontal drilling, and as the drilling operation progresses, the drill pipes (15, 50) are operated. 50) is added. Due to the asymmetric drilling force due to the inclined surface (45, 56, 145), the slot (1
8) is curved, but if a straight path is required, the drill pipes (15, 50) are rotated to cancel out, ie average out, the asymmetric drilling force. Also, when the drilling tool (17) breaks down, the drilling tool (17) can be pulled out without the need for drilling by pulling out the drill pipe (15, 50).
Can be recovered from

別型式の穴あけ工具は、ドリルパイプ(15、50)上に
支持されかつドリルパイプ(15、50)の直径よりも大き
い直径を有するエキスパンダ(溝穴拡張器)となるテー
パ(52)を備え、溝穴(18)を拡大する強力な部材を構
成するテーパ(52)はドリルパイプ(15、50)の穴あけ
工具(17)の長さ方向運動で地中に進入する。テーパ部
(52)はドリルパイプ(15、50)の先端に嵌合されるベ
ース部(54)と、前方に小距離伸び出す延長部(53)と
を有する。
Another type of drilling tool has a taper (52) supported on the drill pipe (15, 50) and which becomes an expander (slot expander) having a diameter greater than the diameter of the drill pipe (15, 50). The taper (52), which constitutes a strong member that enlarges the slot (18), penetrates into the ground by the longitudinal movement of the drilling tool (17) of the drill pipe (15, 50). The tapered part (52) has a base part (54) fitted to the tip of the drill pipe (15, 50) and an extension part (53) extending a small distance forward.

本発明による剛性支持工具は、ドリルパイプ(15、5
0)の付加又は取り外しが可能であり、ドリルリグ
(R、14、23)から溝穴(18)内のドリルパイプ(15、
50)を引出し又は押込むことができることも別の利点で
ある。
The rigid support tool according to the present invention includes a drill pipe (15, 5
0) can be added or removed, and the drill pipe (15,20) can be inserted from the drill rig (R, 14,23) into the slot (18).
Another advantage is that 50) can be pulled out or pushed in.

実施例 以下、本発明による土地穴あけ用工具と穴あけ方法の
実施例を第1図〜第15図について説明する。
Embodiment An embodiment of a land drilling tool and a drilling method according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

第1図及び第2図は本発明の土地穴あけ方法によって
長距離の水平溝穴を形成する2種の作業システムの略示
断面図を示す。本発明の開発で実施された実験では、開
放掘削又はオーガ掘削よりもはるかに経済的に60〜600m
(200〜2,000フィート)の長い水平溝穴を形成できるこ
とが実証された。2種の作業システムによる公共施設用
の長距離水平溝穴の形成状態を第1図及び第2図に示
す。
1 and 2 are schematic cross-sectional views of two types of working systems for forming long-distance horizontal slots by the land drilling method of the present invention. In experiments performed in the development of the present invention, 60-600 m was far more economical than open or auger drilling.
It has been demonstrated that long horizontal slots (200-2,000 feet) can be formed. FIGS. 1 and 2 show the formation of long-distance horizontal slots for public facilities by using two types of work systems.

第1図は作業開始ピットP′から開始される長距離溝
穴形成の略示図である。第1図に示すように、溝穴の中
心線を示すドリル線11に沿って作業開始ピットP′から
出口ピットP′までほぼ水平に溝穴を形成するドリルリ
グ(穴あけ用リグ)10を備えた穴あけ装置が作業開始ピ
ットPに配置される。ドリル線11は複数の建築物の地下
でほぼ水平に溝穴が伸びる状態を示す。
FIG. 1 is a schematic view showing the formation of a long-distance slot starting from a work start pit P '. As shown in FIG. 1, a drill rig (drilling rig) 10 for forming a slot substantially horizontally from a work start pit P 'to an exit pit P' along a drill line 11 indicating the center line of the slot is provided. A drilling device is arranged in the work start pit P. Drill line 11 shows a state in which a slot extends substantially horizontally under a plurality of buildings.

第2図には別型式の傾斜穴あけ法を使用する水平穴あ
け作業を示す。第2図のドリルリグ10は、地面に対して
約30°の角度で傾斜して設置され、穴あけ工具は30°の
角度で傾斜して地中に進入し、曲線通路を形成するドリ
ル線12に沿って作業を継続し、曲線通路の上方の障害物
の先方の出口点13で地表に出る。
FIG. 2 shows a horizontal drilling operation using another type of inclined drilling method. The drill rig 10 of FIG. 2 is installed at an angle of about 30 ° with respect to the ground, and the drilling tool enters the ground at an angle of 30 ° to form a drill line 12 which forms a curved path. Continue along and exit to the surface at exit point 13 ahead of the obstacle above the curved path.

第2図で溝穴12は、例えば風車、湖沼、河川又は建築
物等の種々の障害物Oの下方を通る。第1図及び第2図
の両型式とも、溝穴に敷設される公共施設用ドリルパイ
プ(導管)は、障害物Oの先方で経済的に開放掘削され
た掘削穴の公共路線に接続される。
In FIG. 2, the slots 12 pass under various obstacles O, such as windmills, lakes, rivers or buildings. In both types of FIGS. 1 and 2, the drill pipe (conduit) for public facilities laid in the slot is connected to the public line of the drilled hole that has been economically openly drilled beyond the obstacle O. .

直線状の水平穴及び傾斜し又は曲線状の穴を含む水平
穴は、方向変更が少なく、ドリルパイプ及びモータを掘
り上げる場合は、地表面に近い点で有利である。しかし
直線状の水平穴は穴あけ機械を設置するため、作業開始
ピットP、又は出口ピットP′を掘削しなければなら
ず、また作業区域が限定される点で不利である。傾斜す
る溝穴は曲線通路に沿ってほぼ水平に形成できるが、モ
ータが故障したとき問題がある。
Horizontal holes, including straight horizontal holes and inclined or curved holes, are advantageous in that they have less change in direction and are closer to the ground surface when drilling drill pipes and motors. However, a straight horizontal hole is disadvantageous in that a work start pit P or an exit pit P 'must be excavated in order to install a drilling machine, and a work area is limited. The sloping slot can be formed almost horizontally along the curved path, but there is a problem when the motor fails.

傾斜穴あけ及び直線状の水平穴あけは迅速で経済的な
公共線路敷設に良好な方法である。傾斜穴あけは長距
離、例えば150〜600m(500〜2,000フィート)の穴あけ
に適し、この場合は大型のドリルリグが必要である。直
線状の水平穴あけは、小型のドリルリグを使用して60〜
150m(200〜500フィート)の短距離の穴あけに適し、ま
た浅い通路を維持したり、小型の目標に達するための傾
斜穴あけには急激な角度変化が必要であろう。傾斜穴あ
け及び直線状の水平穴あけの両穴あけ方法に対し、本発
明による土地穴あけ用工具の実用性が実地試験で実証さ
れた。
Inclined drilling and straight horizontal drilling are good methods for laying public railways quickly and economically. Inclined drilling is suitable for drilling long distances, e.g., 150-600 m (500-2,000 ft), which requires a large drill rig. For straight horizontal drilling, use a small drill rig for 60 ~
Suitable for drilling short distances of 150 m (200-500 ft), and maintaining a shallow passage or drilling sloping holes to reach small targets may require a sharp angle change. The practicality of the land drilling tool according to the present invention has been demonstrated in a field test for both the inclined drilling and the straight horizontal drilling.

第3図、第5図、第7図、第8図及び第13図には水平
穴あけ操作に用いる中空ドリルロッドとも呼ばれるドリ
ルパイプ15上に支持された穴あけ工具を使用する本発明
の種々の実施の態様を示す。
3, 5, 7, 8 and 13 show various implementations of the invention using a drilling tool supported on a drill pipe 15, also called a hollow drill rod, used for horizontal drilling operations. Is shown.

第3図は路床R等の障害物の片側の地表面Sに形成し
た作業開始用ピットPを示す。ドリルリグRは、ビット
P内で軌道14上に支持される。ドリルリグRは垂直作動
穴あけリグと類似の構造であるが、ドリルパイプ15に穿
孔スラストを与えるため軌道14に沿って移動される。
FIG. 3 shows a work start pit P formed on the ground surface S on one side of an obstacle such as a roadbed R or the like. The drill rig R is supported on the track 14 within the bit P. The drill rig R is similar in construction to a vertical working drill rig, but is moved along a track 14 to provide drilling thrust to a drill pipe 15.

ドリルリグRはドリルパイプ15の一端を支持しかつド
リルパイプ15に穿孔スラストを与えて穴あけ工具17を地
中内に押圧し、これによりドリルパイプ15を地中内に移
動させると共に、地中に対する穴あけ作業の進行に伴っ
て余分のドリルパイプ15のドリルパイプ部品を追加する
構造を有する。ドリルリグRには、ドリルコンソール24
上の方向制御装置を構成する制御ハンドル16が設けられ
る。ドリルパイプ15は地中に水平穴をあけるため、他端
に穴あけ工具17を支持する。穴あけ工具17は、米国特許
第4,632,191号に開示された空動式で構造でよい。
The drill rig R supports one end of the drill pipe 15 and gives drilling thrust to the drill pipe 15 to press the drilling tool 17 into the ground, thereby moving the drill pipe 15 into the ground and drilling into the ground. It has a structure in which extra drill pipe parts of the drill pipe 15 are added as the operation proceeds. Drill rig R has a drill console 24
A control handle 16, which constitutes the upper direction control device, is provided. The drill pipe 15 supports a drilling tool 17 at the other end in order to make a horizontal hole in the ground. The drilling tool 17 may be pneumatic and structured as disclosed in U.S. Pat. No. 4,632,191.

中空のドリルパイプ15は、圧縮空気源19に接続され
る。圧縮空気源19の空気は中空のドリルパイプ15を経て
空動穴あけ工具17に供給され、第14A図、第14B図及び第
15図に示す往復ハンマ137、237を作動し、外部の先端部
材(ノーズ部)20に連結されたアンビル133、233を打撃
する。
The hollow drill pipe 15 is connected to a compressed air source 19. The air of the compressed air source 19 is supplied to the pneumatic drilling tool 17 through the hollow drill pipe 15, and is shown in FIGS. 14A, 14B and
The reciprocating hammers 137 and 237 shown in FIG. 15 are operated to strike the anvils 133 and 233 connected to the external tip member (nose portion) 20.

第13図に示すように、穴あけ工具17は中空のドリルパ
イプ15に連結する連結補助装置(サブ)21を有する。連
結補助装置21は、穴あけ工具17の後方に形成される溝穴
18に穴あけ工具17から空気を排出する複数の開口部22を
有する。
As shown in FIG. 13, the drilling tool 17 has a connection auxiliary device (sub) 21 connected to the hollow drill pipe 15. The connection assisting device 21 is provided with a slot formed behind the drilling tool 17.
18 has a plurality of openings 22 for discharging air from the drilling tool 17.

穴あけ工具17は先端部材20を作動して地中に穴をあけ
るが、穴あけ工具17は掘削穴から掘削土を除去せず打撃
によって確実に掘削穴を形成し、掘削穴を形成する際に
穴あけ工具17は回転穿孔運動を行わない。
The drilling tool 17 operates the tip member 20 to drill a hole in the ground.However, the drilling tool 17 does not remove the excavated soil from the drilled hole but reliably forms the drilled hole by hitting, and drills when forming the drilled hole. The tool 17 does not perform a rotary drilling motion.

先端部材20の傾斜掘削面のため、溝穴は直線通路から
偏向し連結した曲線通路で移動するため、第2図に示す
ように一つの穴あけ工具17で曲線状通路を形成すること
ができる。穴あけ工具17の使用により直線状の溝穴をあ
け、ある地点で選択された曲線状通路に偏向することも
できる。
Due to the inclined excavation surface of the tip member 20, the slot deflects from the straight path and moves in a connected curved path, so that a single drilling tool 17 can form a curved path as shown in FIG. The use of a drilling tool 17 can also drill a straight slot and deflect at a point into a selected curved path.

ドリルリグRは、支持されたドリルパイプ15及び穴あ
け工具17に穿孔スラストを付与して前進させるのみなら
ず、ドリルパイプ15及び穴あけ工具17を回転する機構も
有する。ドリルリグRによりドリルパイプ15と穴あけ工
具17を回転すると、先端部材20の傾斜面45が回転され、
直線通路で進行する。この穴あけ工具17は実際には完全
な直線通路では進行しないが、ドリルパイプ15の回転に
より非対称的穿孔力が相殺され、平均化されてほぼ直線
状となる。
The drill rig R has a mechanism for rotating the drill pipe 15 and the drilling tool 17 as well as imparting the drilling thrust to the supported drill pipe 15 and the drilling tool 17 and moving the drill rig R forward. When the drill pipe 15 and the drilling tool 17 are rotated by the drill rig R, the inclined surface 45 of the tip member 20 is rotated,
Proceed in a straight path. Although the drilling tool 17 does not actually advance in a completely straight path, the rotation of the drill pipe 15 cancels out the asymmetric drilling force, and is averaged to be substantially linear.

第3図に示す非対称の穿孔力を供給する装置は、米国
特許第4,632,191号に開示された非対称往復ハンマに交
換することもできる。この非対称往復ハンマの詳細は本
発明の一部ではなく、単に非対称の穿孔力を加える別装
置として示すに過ぎず、本発明はドリルリグRによって
運動される中空のドリルパイプ(ドリルロッド)15)に
支持される穴あけ工具17を使用して直線状の水平穴又は
曲線状の穴を地中に形成することができる。
The device for providing an asymmetric piercing force shown in FIG. 3 can be replaced by an asymmetric reciprocating hammer disclosed in U.S. Pat. No. 4,632,191. The details of this asymmetric reciprocating hammer are not part of the present invention, but are merely shown as another device for applying an asymmetric drilling force. The present invention relates to a hollow drill pipe (drill rod) 15 which is moved by a drill rig R. The supported drilling tool 17 can be used to form straight horizontal holes or curved holes in the ground.

ドリルビット又は他の穴あけ部材を偏向させる他の公
知装置、例えば内蔵往復ハンマ又は内蔵往復ハンマを支
持するベント補助装置を使用することも可能である。ま
た直線状の溝穴が必要ではない場合、即ち曲線状溝穴が
必要な場合には、往復ハンマ又は他の穴あけ工具を回転
する装置を省略できる。
It is also possible to use other known devices for deflecting a drill bit or other drilling element, for example a built-in reciprocating hammer or a vent assist device supporting the built-in reciprocating hammer. Also, if a linear slot is not required, i.e., if a curved slot is required, a reciprocating hammer or other device for rotating the drilling tool may be omitted.

第5図は穴あけ方法とドリルリグRの別の詳細を示
す。図示のように、ドリルリグRは軌道14上に装着さ
れ、軌道14に沿ってドリルリグRのコンソール24を前進
させることができ、空中のドリルパイプ15を回転する装
置としてモータ23が設けられる。コンソール24は軌道14
に沿うコンソール24の前進を決定し、ドリルロパイプ15
を選択的に回転し、ドリルパイプ15を非回転状態に維持
することを決定する制御ハンドル16を有する。
FIG. 5 shows another detail of the drilling method and the drill rig R. As shown, the drill rig R is mounted on the track 14, the console 24 of the drill rig R can be advanced along the track 14, and a motor 23 is provided as a device for rotating the drill pipe 15 in the air. Console 24 is in orbit 14
Of the console 24 along the
Has a control handle 16 which determines to selectively rotate and maintain the drill pipe 15 in a non-rotating state.

ドリルリグRは、穴あけ工具17の地中前進につれて別
部品のドリルパイプ15を連続的に追加することができ
る。第5図に示すように、ドリルパイプ15の後端に接続
具25が取り付けられ、圧縮空気源19に接続された導管26
が接続具25に連結される。
The drill rig R can continuously add another part of the drill pipe 15 as the drilling tool 17 advances underground. As shown in FIG. 5, a connector 25 is attached to the rear end of the drill pipe 15, and a conduit 26 connected to the compressed air source 19.
Are connected to the connector 25.

第13図は、穴あけ工具17のハウジング17aを中空ドリ
ルパイプ15に連結する連結用補助装置21の断面を示す。
連結用補助装置21は、両端に管状の小径延長部28と29を
有する管状本体27を含む。小径延長部28と29は空気圧力
の伝達が可能にそれぞれ穴あけ工具17のハウジング17a
の後端にドリルパイプ15の前端に嵌合される。
FIG. 13 shows a cross section of a connecting auxiliary device 21 for connecting the housing 17a of the drilling tool 17 to the hollow drill pipe 15.
The coupling assist device 21 includes a tubular body 27 having tubular small diameter extensions 28 and 29 at both ends. The small diameter extensions 28 and 29 allow the transmission of air pressure, respectively, and the housing 17a of the drilling tool 17
Is fitted to the front end of the drill pipe 15 at the rear end.

管状本体27は、複数の空気通路33と中心穴32とを有す
る円筒状の支持部材31が嵌合される大きい空洞部30を備
えている。支持部材31は中心穴32内に管状部材34を支持
する。弁表面37に対して通常閉鎖される環状逆止弁36を
支持するフランジ端部35が管状部材34の端部に形成され
る。別の管状部材38は小径延長部29内に支持され、管状
部材38と小径延長部29との間は管状部材38に取り付けら
れたO−リング39によって気密にシールされる。
The tubular body 27 has a large cavity 30 into which a cylindrical support member 31 having a plurality of air passages 33 and a center hole 32 is fitted. The support member 31 supports the tubular member 34 in the center hole 32. A flange end 35 is formed at the end of the tubular member 34 that supports an annular check valve 36 that is normally closed against a valve surface 37. Another tubular member 38 is supported within the small diameter extension 29 and is hermetically sealed between the tubular member 38 and the small diameter extension 29 by an O-ring 39 attached to the tubular member 38.

往復ハンマ137、237を作動する空気を穴あけ工具17に導
入するため、穴あけ工具17のハウジング17a内に伸び出
す管状部材41の小径端部40が管状部材38に嵌合される。
連結補助装置21は圧縮空気をドリルパイプ15から入口42
を経て管状部材38に供給すると共に、管状部材41の中空
穴43を経て往復ハンマ137、237を作動する空動モータと
しての穴あけ工具17に空気を送り、先端部材20に打撃力
を与える。往復ハンマ137、237で消費された空気は穴あ
け工具17のハウジング17aから通路44と通路33及び支持
部材31を経て逆止弁36に流れ排気ポート21から排出され
る。
The small diameter end 40 of the tubular member 41 extending into the housing 17a of the drilling tool 17 is fitted to the tubular member 38 to introduce air for operating the reciprocating hammers 137, 237 into the drilling tool 17.
The connection assisting device 21 supplies compressed air from the drill pipe 15 to the inlet 42.
The air is supplied to the drilling tool 17 as an air motor that operates the reciprocating hammers 137 and 237 through the hollow hole 43 of the tubular member 41 through the hollow member 43 of the tubular member 41 to apply a striking force to the tip member 20. The air consumed by the reciprocating hammers 137 and 237 flows from the housing 17a of the drilling tool 17 to the check valve 36 via the passage 44, the passage 33 and the support member 31, and is discharged from the exhaust port 21.

第7図及び第8図は、ドリルパイプ15の端部に接続さ
れた穴あけ工具17及び非回転状態の先端部材20の詳細を
示す。第7図では、先端部材20の傾斜面45のため、穴あ
け工具17は矢印46で示す曲線通路に偏向される。第8図
は穴あけ工具17が矢印47の方向に回転され、穴あけ工具
17は矢印48で示す直線方向に移動する状態を示し、ドリ
ルパイプ15は直線状に移動される。
7 and 8 show details of the drilling tool 17 connected to the end of the drill pipe 15 and the tip member 20 in a non-rotating state. In FIG. 7, the drilling tool 17 is deflected to a curved path indicated by the arrow 46 due to the inclined surface 45 of the tip member 20. FIG. 8 shows that the drilling tool 17 is rotated in the direction of arrow 47,
Reference numeral 17 denotes a state where the drill pipe 15 moves in a linear direction indicated by an arrow 48, and the drill pipe 15 is moved linearly.

第14A図及び第14B図は、第3図、第5図、第7図及び
第8図に示す穴あけ工具17の縦断面図である。ハウジン
グ17aの前部128の前端は内側に傾斜して円錐部129を形
成する。ハウジング17aの前部128の内径は前端に向けて
内側に傾斜して円錐面130を形成し、端部には前端から
内側に小径部131が形成される。第13図に示すように、
前部128に連続するハウジング17aの後端には、連結補助
装置21の小径延長部28がねじ込まれる内ねじが形成され
る。
14A and 14B are longitudinal sectional views of the drilling tool 17 shown in FIG. 3, FIG. 5, FIG. 7, and FIG. The front end of the front portion 128 of the housing 17a is inclined inward to form a conical portion 129. The inside diameter of the front part 128 of the housing 17a is inclined inward toward the front end to form a conical surface 130, and a small diameter part 131 is formed at the end from the front end to the inside. As shown in FIG.
An internal screw into which the small-diameter extension 28 of the connection assisting device 21 is screwed is formed at the rear end of the housing 17a that is continuous with the front part 128.

円錐形後部134と細長い円筒状前部135とを有するアン
ビル133は、ハウジング17aの前部128の前端内部に配置
される。アンビル133の円錐形後部134は前部128の円錐
面130に締まり嵌めされ、細長い円筒部135は前部128の
前端より先方に所定距離伸び出す。アンビル133の後端
の扁平横面は、往復ハンマ137の打撃を受ける衝撃面136
である。
An anvil 133 having a conical rear portion 134 and an elongated cylindrical front portion 135 is disposed within the front end of the front portion 128 of the housing 17a. The conical rear portion 134 of the anvil 133 is interference fit with the conical surface 130 of the front portion 128, and the elongated cylindrical portion 135 extends a predetermined distance beyond the front end of the front portion 128. The flat lateral surface at the rear end of the anvil 133 is an impact surface 136 that is hit by the reciprocating hammer 137.
It is.

細長い円筒部材によって形成される往復ハンマ137は
前部128の円筒状凹部138に滑動可能に嵌合される。往復
ハンマ137の外径の大部分は前部128の凹部138より直径
が小さく、往復ハンマ137と凹部138との間に環状空洞部
139が形成される。往復ハンマ137の相対的に短い後端部
分140は直径が大きく、前部128の凹部138の内壁に滑動
可能に嵌合される。
A reciprocating hammer 137 formed by an elongated cylindrical member is slidably fitted in a cylindrical recess 138 in the front part 128. Most of the outer diameter of the reciprocating hammer 137 is smaller in diameter than the recess 138 of the front part 128, and an annular cavity is formed between the reciprocating hammer 137 and the recess 138.
139 are formed. The relatively short rear end portion 140 of the reciprocating hammer 137 has a large diameter and is slidably fitted on the inner wall of the recess 138 of the front portion 128.

中央空洞部141は往復ハンマ137の後端から内側に穴あ
け工具17の長さ方向に伸び出す。円筒状ブッシュ142は
ハンマ空洞部141内に滑動配置される。往復ハンマ137の
前端の前面143はアンビル133の扁平面136の中央に衝撃
を与える形状を有する。第15図に示す偏心往復ハンマ23
7はアンビル233に偏心衝撃を与える形状である。
The central cavity 141 extends inward from the rear end of the reciprocating hammer 137 in the longitudinal direction of the drilling tool 17. The cylindrical bush 142 is slidably disposed in the hammer cavity 141. The front surface 143 at the front end of the reciprocating hammer 137 has a shape that gives an impact to the center of the flat surface 136 of the anvil 133. Eccentric reciprocating hammer 23 shown in Fig. 15
Reference numeral 7 denotes a shape for giving an eccentric impact to the anvil 233.

短い大径後部140に隣接した内側の往復ハンマ137の側
壁内に形成された空気通路144は中央空洞部141を環状空
洞部139に連絡する。空気管41はブッシュ142の中央を通
り、空気管41の後端は、第13図に示すように連結補助装
置21によってドリルパイプ15に接続される。往復ハンマ
137に対して空気管41は永久的に空気通路144とブッシュ
142に経て圧縮空気源に接続され、往復ハンマ137の往復
間、空気管41は環状空洞部139を中央空洞部141又は大気
と交互に接続する。
An air passage 144 formed in the side wall of the inner reciprocating hammer 137 adjacent the short large diameter rear section 140 connects the central cavity 141 to the annular cavity 139. The air pipe 41 passes through the center of the bush 142, and the rear end of the air pipe 41 is connected to the drill pipe 15 by the connection assisting device 21 as shown in FIG. Reciprocating hammer
The air pipe 41 is permanently connected to the air passage 144 and the bush
Connected to a source of compressed air via 142, and during reciprocation of the reciprocating hammer 137, the air tube 41 alternately connects the annular cavity 139 with the central cavity 141 or the atmosphere.

円筒状の停止部材149は後端近くで前部128の凹部138
内に固着され、穴あけ工具17の長さ方向かつ円周上等間
隔に設けられた複数の通路150を有し、通路150は中央空
洞部141及び連結補助装置21を通り前部128の内部の空気
を大気に排出し、中央空洞部141の内部に空気管41が伸
び出す。
The cylindrical stop member 149 has a recess 138 in the front 128 near the rear end.
And a plurality of passages 150 provided in the longitudinal direction and at equal circumferential intervals in the drilling tool 17, the passages 150 passing through the central cavity 141 and the connection assisting device 21 and inside the front part 128. The air is discharged to the atmosphere, and the air pipe 41 extends inside the central cavity 141.

第14A図に示すように、端部が傾斜した先端部材(ノ
ーズ部)20は、アンビル133の円筒部135が嵌合される円
筒部152と中央円筒穴153を有する。円筒部152の側壁を
通してスロット154が中央穴153のほぼ全長にわたり形成
され、図示しない横方向スロットは中央穴153から径方
向に円筒状凹部152の外周まで伸び出し、先端部材20を
アンビル133に固定するため、円筒部152に可撓性を与え
る。円筒部152の一側面には扁平部156が設けられ、複数
の穴がねじ穴157と同列に反対側面に穴あけ工具17の長
さ方向に間隔をあけて設けられる。ねじ159を穴157にね
じ込んで先端部材20をアンビル133に固定する。
As shown in FIG. 14A, the distal end member (nose portion) 20 having an inclined end has a cylindrical portion 152 into which the cylindrical portion 135 of the anvil 133 is fitted, and a central cylindrical hole 153. A slot 154 is formed over substantially the entire length of the central hole 153 through the side wall of the cylindrical portion 152, and a lateral slot (not shown) extends radially from the central hole 153 to the outer periphery of the cylindrical concave portion 152, and fixes the tip member 20 to the anvil 133. Therefore, the cylindrical portion 152 is given flexibility. A flat portion 156 is provided on one side surface of the cylindrical portion 152, and a plurality of holes are provided on the opposite side surface in the same row as the screw holes 157, at intervals in the length direction of the drilling tool 17. The tip member 20 is fixed to the anvil 133 by screwing the screw 159 into the hole 157.

先端部材20の側壁は円筒部152から前方に伸び出し、
一側部には延長端部から傾斜した扁平傾斜面145が形成
される。傾斜面145の傾斜の長さと角度は特定の使用目
的によって変わる。
The side wall of the tip member 20 extends forward from the cylindrical portion 152,
A flat inclined surface 145 inclined from the extended end is formed on one side. The length and angle of the slope 145 will depend on the particular application.

直径63.5mm(2−1/2インチ)及び88.9mm(3−1/2イ
ンチ)、角度10°〜40°(角度「A」で示す)を有する
傾斜した先端部材20で試験したが、88.9mm(3−1/2イ
ンチ)の最小旋回半径8.4m(28フィート)の先端部材20
が非常に効果的であることが判明した。
Tests were performed on an angled tip 20 having a diameter of 63.5 mm (21/2 inch) and 88.9 mm (31/2 inch) and an angle of 10 ° to 40 ° (indicated by angle “A”). Tip member 20 with a minimum turning radius of 8.4 m (28 ft) in mm (3-1 / 2 inch)
Has proven to be very effective.

試験の結果、先端部材20の旋回効果は、多くの場合、
10m(35フィート)の穴で10cm程度の偏向を再現できる
ことが判明した。傾斜した先端部材20は進入速度に悪影
響を受けず、場合によっては進入速度が増加することが
判明した。更に、旋回半径は傾斜角度に比例することも
判明した。一定の傾斜角度で旋回半径は面積の増加に比
例して減少する。
As a result of the test, the turning effect of the tip member 20 is often
It turned out that a 10m (35ft) hole can reproduce a deflection of about 10cm. It has been found that the inclined tip member 20 is not adversely affected by the approach speed, and in some cases, increases the approach speed. Further, it has been found that the turning radius is proportional to the inclination angle. At a certain inclination angle, the turning radius decreases in proportion to the increase of the area.

第15図は偏心ハンマ装置を含む穴あけ工具17の部分縦
断面図である。往復ハンマ237の重心及び先端部243が穴
あけ工具17の縦軸から偏心した位置で内部のアンビル23
3を打撃すると、穴あけ工具17が既存往復ハンマの変位
と反対側へ偏向する偏心力が発生する。
FIG. 15 is a partial longitudinal sectional view of a drilling tool 17 including an eccentric hammer device. At the position where the center of gravity of the reciprocating hammer 237 and the tip 243 are eccentric from the longitudinal axis of the drilling tool 17, the internal anvil 23
When hitting 3, an eccentric force is generated that deflects the drilling tool 17 to the opposite side to the displacement of the existing reciprocating hammer.

別の実施例 第4図は本発明の別の実施例を示す。この実施例では
穴あけヘッドである先端部材51は中実又は中空のドリル
パイプ50上に支持され、穴あけ工具17を使用せずにドリ
ルリグRによって、先端部材51を移動できる。第4図で
は第3図と同様に、ドリルリグRは軌道14上に支持され
る。ドリルリグRはコンソール24上の制御ハンドル16で
制御され、ドリルリグRを軌道14に沿って前進させるか
又は先端部材51を支持する中実又は中空のドリルパイプ
50に回転する力を加えるかを制御する。
Another Embodiment FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, the tip member 51, which is a drilling head, is supported on a solid or hollow drill pipe 50, and the tip member 51 can be moved by the drill rig R without using the drilling tool 17. 4, the drill rig R is supported on the track 14 as in FIG. The drill rig R is controlled by a control handle 16 on the console 24 and advances the drill rig R along the track 14 or a solid or hollow drill pipe supporting a tip member 51.
Controls whether to apply a rotating force to 50.

先端部材51はドリルリグRで地中に推進され、路面R
等の地表障害物O(第2図)の下方で溝穴18を形成す
る。先端部材51は、ドリルパイプ50の非回転時に穴を曲
線通路に形成する。即ち、ドリルリグRがドリルパイプ
50と先端部材51を土地内で推進して溝穴18を形成する
と、ドリルパイプ50は回転されず溝穴18は曲線通路にな
る。下記の通り、ドリルリグRによりドリルパイプ50と
先端部材(ヘッド)51とを回転させると、溝穴18は直線
状に形成される。先端部材51がドリルパイプ50の非回転
で偏向され、第4図に示すように曲線通路が形成され
る。
The tip member 51 is propelled underground by the drill rig R, and the road surface R
A slot 18 is formed below the surface obstacle O (FIG. 2). The tip member 51 forms a hole in a curved path when the drill pipe 50 is not rotating. That is, the drill rig R is a drill pipe
When the slot 50 is formed by pushing the tip 50 and the tip member 51 on land, the drill pipe 50 is not rotated and the slot 18 becomes a curved passage. As described below, when the drill pipe 50 and the tip member (head) 51 are rotated by the drill rig R, the slot 18 is formed linearly. The tip member 51 is deflected by the non-rotation of the drill pipe 50 to form a curved passage as shown in FIG.

第11図及び第12図には本発明に使用するヘッド51の2
種の実施例を示す。第11図では先端部材51は中実でも中
空でもよいドリルパイプ50に支持される。先端部材51は
テーパ52と小さい管状延長部53を有し、管状延長部53の
前進によってパイロット穴が形成され、テーパ52のある
円錐部がエキスパンダ(溝穴拡張器)として作用してパ
イロット穴を拡大する。ドリルパイプ50の内部に嵌合さ
れるベース部54が先端部材51から延長して設けられる。
テーパ部52のテーパは、球状、円錐状、プラミット状、
切頭円錐状又は切頭ピラミット状等で任意の形状でよ
い。
FIGS. 11 and 12 show two heads 51 used in the present invention.
Several examples are provided. In FIG. 11, the tip member 51 is supported by a drill pipe 50 which may be solid or hollow. The tip member 51 has a taper 52 and a small tubular extension 53, and a pilot hole is formed by the advance of the tubular extension 53, and the conical portion with the taper 52 acts as an expander (slot expander) to form a pilot hole. To enlarge. A base portion 54 fitted inside the drill pipe 50 is provided extending from the tip member 51.
The taper of the taper portion 52 is spherical, conical, pramid,
Any shape such as a truncated cone or truncated pyramid may be used.

動作 穴あけ工具17と関連装置の動作は、この構造に関する
上記の説明から理解できるが、下記に更に詳細を説明す
る。
Operation The operation of the drilling tool 17 and associated equipment can be understood from the above description of this structure, but is described in further detail below.

圧縮空気源19の圧力は、第13図に示す管状部材41の中
空穴43を経て、第14A図、第14B図及び第15図に示すよう
に、往復ハンマ137、237の端部に加えられる。圧縮空気
源19の圧力により、穴あけ工具17の往復ハンマ137、237
は穴あけ工具17の前方に向けて移動してアンビル133、2
33の内面を打撃する。
The pressure of the compressed air source 19 is applied to the ends of the reciprocating hammers 137 and 237 through the hollow hole 43 of the tubular member 41 shown in FIG. 13 and as shown in FIGS. 14A, 14B and 15. . The reciprocating hammer 137, 237 of the drilling tool 17 is generated by the pressure of the compressed air source 19.
Moves toward the front of the drilling tool 17 to move the anvil 133, 2
Hits 33's inside.

この状態では、圧縮空気は連結補助装置21から穴あけ
工具17の内部に流入し、往復ハンマ137、237を移動して
アンビル133、233を打撃して、アンビル133、233に対す
る往復ハンマ137、237の反復打撃で先端部材20に打撃力
が伝えられ、土地を掘削せずに、穴あけ工具17が土地内
に進入する。打撃した位置で圧縮空気は、中央空洞部14
1の前部141aから空気通路44を経て管状空洞部139に流入
する。大径後部140を含む往復ハンマ137の有効面積は、
中央空洞部141の有効面積より大きいから、往復ハンマ1
37は反対方向に移動し始める。この運動中にブッシュ14
2は空気通路144を閉鎖するから、中央空洞部141への圧
縮空気の流入が遮断される。往復ハンマ37は環状空洞部
139内の空気の膨張で運動を継続し、往復ハンマ137はア
ンビル133から引き離される。空気通路144はブッシュ14
2の端部より後方に移動されると、環状空洞部139は停止
部材149の通路150、通路44、33及び開口部22から大気に
放出され、次に、前記サイクルが反復される。傾斜面14
5が先端部材20に形成されると、穴あけ工具17は直線状
通路から偏向される。
In this state, the compressed air flows into the inside of the drilling tool 17 from the connection assisting device 21 and moves the reciprocating hammers 137 and 237 to strike the anvils 133 and 233, thereby causing the reciprocating hammers 137 and 237 to the anvils 133 and 233 to move. The impact force is transmitted to the tip member 20 by the repeated impact, and the drilling tool 17 enters the land without excavating the land. Compressed air at the impact location
The air flows into the tubular cavity 139 through the air passage 44 from the front part 141a of the first part. The effective area of the reciprocating hammer 137 including the large diameter rear part 140 is
Reciprocating hammer 1 because it is larger than the effective area of central cavity 141
37 begins to move in the opposite direction. Bush 14 during this exercise
Since 2 closes the air passage 144, the flow of compressed air into the central cavity 141 is blocked. Reciprocating hammer 37 is annular cavity
The movement continues due to the expansion of the air in 139, and the reciprocating hammer 137 is separated from the anvil 133. Air passage 144 is bush 14
When moved backwards from the second end, the annular cavity 139 is discharged to the atmosphere through the passage 150, the passages 44, 33 and the opening 22 of the stop member 149, and the cycle is then repeated. Inclined surface 14
When 5 is formed on the tip member 20, the drilling tool 17 is deflected from the straight path.

前記のように、ドリルリグRから付与される圧力によ
って、穴あけ工具17が溝穴18内で前進され、ドリルリグ
Rはモータ23又はその他の駆動装置によって軌道14に沿
って移動される。ドリルリグRの前進には所望により空
動装置又は液圧装置を使用できる。ドリルリグRのコン
ソール24上の制御ハンドル16は、直線状溝穴又は曲線状
溝穴の形成を選択するため、ドリルリグRをドリルパイ
プ15に前進スラスト又は穿孔スラストを与えて軌道14に
沿って前進させる運動及びドリルパイプ15を回転してド
リルリグRを前進させる回転前進運動との両者を選択し
て制御する。
As described above, the pressure exerted by the drill rig R causes the drilling tool 17 to advance in the slot 18 and the drill rig R is moved along the track 14 by a motor 23 or other drive. A pneumatic or hydraulic device can be used to advance the drill rig R as desired. A control handle 16 on the console 24 of the drill rig R causes the drill rig R to advance along the track 14 by providing the drill pipe 15 with forward or drilling thrust to select the formation of a straight or curved slot. Both the movement and the rotary forward movement for rotating the drill pipe 15 to advance the drill rig R are selected and controlled.

第2図のように、ピットPのドリルリグRを地上に設
置し、ドリルパイプ15と穴あけ工具17の前進に伴って、
ドリルリグRが地表面に接近した場合、別のドリルパイ
プを追加し、第5図及び第6図に示すドリルリグRのコ
ンソール24を穿孔した溝穴18の入口から離れた位置に後
退し、再び溝穴18に向けてドリルパイプ15を前進させ、
土地内に進入させるため前進圧力をドリルパイプ15加え
る。この方法は、可撓管を経て圧縮空気を供給する穴あ
け工具よりも利点があり、穴あけ工具17が地下で故障し
た場合、ドリルパイプ15に取り付けられた穴あけ工具17
を確実に後退できるので、故障した穴あけ工具17の位置
を決定するため掘削する必要がない。
As shown in FIG. 2, the drill rig R of the pit P is installed on the ground, and as the drill pipe 15 and the drilling tool 17 advance,
When the drill rig R approaches the ground surface, another drill pipe is added, and the drill rig R is retracted to a position away from the entrance of the slot 18 in which the console 24 of the drill rig R shown in FIGS. Advance the drill pipe 15 toward the hole 18,
Apply forward pressure 15 drill pipe to penetrate the land. This method has an advantage over a drilling tool that supplies compressed air through a flexible tube, and when the drilling tool 17 fails underground, the drilling tool 17 attached to the drill pipe 15 is used.
Can be reliably retracted, so that it is not necessary to dig to determine the position of the broken drilling tool 17.

第12図は、アタッチメント55を加えた以外は第11図と
類似の装置を示す。アタッチメント55は円筒状本体部55
aと、管状延長部53の外側に嵌合される円筒状凹部55bと
を有する。アタッチメント55は土地に進入する鋭い先端
部を形成する傾斜面56を有し、傾斜面56が土地に対する
反作用面となり、ドリルパイプ50が前進するにつれて先
端部材51は曲線通路に偏向される。
FIG. 12 shows an apparatus similar to FIG. 11, except that an attachment 55 has been added. Attachment 55 is cylindrical body 55
a and a cylindrical concave portion 55b fitted outside the tubular extension portion 53. Attachment 55 has a sloped surface 56 that forms a sharp tip to enter the land, which is a reaction surface against the land, and as drill pipe 50 advances, tip member 51 is deflected into a curved path.

第6図に示すドリルリグRは基本的に第5図と同じで
あるが、第11図及び第12図に示すドリルパイプ15とテー
パ52のあるエキスパンダ(溝穴拡張器)を使用する。第
6図のドリルリグRは、軌道14上に載るコンソール24を
有し、コンソール24はモータ23で駆動される。モータ23
はコンソール24を移動しかつ作動する他の空動式又は液
圧式モータ装置に代えることもできる。モータ23はコン
ソール24を軌道14上で移動し、ドリルパイプ50を土地内
に圧入して溝穴18を形成する。ドリルリグRは、ドリル
パイプ50の前進につれてドリルパイプ50を追加できる構
造である。本実施例では、ドリルパイプ50と先端部材51
が機械的に土地内に圧入され、圧縮空気を使用しない。
The drill rig R shown in FIG. 6 is basically the same as FIG. 5, but uses a drill pipe 15 and an expander (taper expander) having a taper 52 shown in FIG. 11 and FIG. The drill rig R shown in FIG. 6 has a console 24 mounted on a track 14, and the console 24 is driven by a motor 23. Motor 23
Can be replaced by other pneumatic or hydraulic motor devices that move and operate the console 24. The motor 23 moves the console 24 on the track 14 and presses the drill pipe 50 into the land to form the slot 18. The drill rig R has a structure in which the drill pipe 50 can be added as the drill pipe 50 advances. In this embodiment, the drill pipe 50 and the tip member 51
Is mechanically pressed into the land and does not use compressed air.

第15図は偏心往復ハンマ237を有する穴あけ工具17の
前部詳細図である。第14B図の同心往復ハンマと同じ構
造の往復ハンマ237の後方部分を省略する。
FIG. 15 is a detailed front view of the drilling tool 17 having the eccentric reciprocating hammer 237. The rear part of the reciprocating hammer 237 having the same structure as the concentric reciprocating hammer of FIG. 14B is omitted.

第15図に示す穴あけ工具17の細長い中空円筒状の外側
ハウジング17aは前部225を含む。前部225の外側前端は
傾斜して円錐部229を形成する。前部225の内径は前短近
くで内側に傾斜して円錐表面230を形成し、前端から内
側に穴あけ工具17の長さ方向に伸び出す小径部231が前
部225の端部に形成される。図示しないが、前部225の後
端部にはテールフィン装置がねじ込まれる内ねじが設け
られる。
The elongated hollow cylindrical outer housing 17a of the drilling tool 17 shown in FIG. The outer front end of the front portion 225 is inclined to form a conical portion 229. The inside diameter of the front part 225 is inclined inward near the front short side to form a conical surface 230, and a small diameter part 231 extending in the length direction of the drilling tool 17 inward from the front end is formed at the end of the front part 225. . Although not shown, an internal screw into which the tail fin device is screwed is provided at the rear end of the front part 225.

円錐形後部234と円筒状前方部235を有するアンビル23
3は穴あけ工具17の前端内に装入される。アンビル233の
円錐部234は穴あけ工具17の円錐表面230に締まり嵌合
し、円筒部235は穴あけ工具17の前端から一定距離外側
に伸び出す。アンビル233の後端の扁平面236は偏心往復
ハンマ237の衝撃を受ける。
Anvil 23 with conical rear 234 and cylindrical front 235
3 is inserted into the front end of the drilling tool 17. The conical portion 234 of the anvil 233 tightly fits into the conical surface 230 of the drilling tool 17, and the cylindrical portion 235 extends outward from the front end of the drilling tool 17 by a certain distance. The flat surface 236 at the rear end of the anvil 233 receives the impact of the eccentric reciprocating hammer 237.

偏心往復ハンマ237は穴あけ工具17の内径部238内に滑
動可能に嵌合される。往復ハンマ237の外径部の大部分
は穴あけ工具17の内径部の直径よりも小さく、この間に
環状空洞部239が形成される。往復ハンマ237の先端部24
3は縦軸に対して往復ハンマ237の重心が偏心する。
The eccentric reciprocating hammer 237 is slidably fitted in the inner diameter portion 238 of the drilling tool 17. Most of the outer diameter of the reciprocating hammer 237 is smaller than the diameter of the inner diameter of the drilling tool 17, and an annular cavity 239 is formed therebetween. Tip 24 of reciprocating hammer 237
In 3, the center of gravity of the reciprocating hammer 237 is eccentric with respect to the vertical axis.

往復ハンマ237の側壁に形成された穴あけ工具17の長
さ方向スロット270は、重心を縦軸に対して偏心し、往
復ハンマ237の前方部の全面はアンビル233の扁平面の中
心で衝撃を受ける形状に形成される。往復ハンマ237の
適正方位を維持するため、キー又はピン226が工具17の
側壁を通して固着され、半径方向内側に伸び出して穴あ
け工具17の長さ方向スロット270に嵌合され、往復ハン
マ237の大重量を穴あけ工具17の縦軸の一側部上に維持
する。
The longitudinal slot 270 of the drilling tool 17 formed on the side wall of the reciprocating hammer 237 eccentricizes the center of gravity with respect to the vertical axis, and the entire front portion of the reciprocating hammer 237 receives an impact at the center of the flat surface of the anvil 233. It is formed into a shape. To maintain the proper orientation of the reciprocating hammer 237, a key or pin 226 is secured through the side wall of the tool 17, extends radially inward and fits into the longitudinal slot 270 of the drilling tool 17, and the The weight is maintained on one side of the longitudinal axis of the drilling tool 17.

往復ハンマ237に形成された中空空洞部237a内の圧縮
空気の作用により、往復ハンマ237は穴あけ工具17の前
方に移動される。この最前方位置で往復ハンマ237はア
ンビル233お扁平面236に衝撃力を加える。この位置で内
径部238内に圧縮空気を導入される。大径後方向237bを
含む往復ハンマ237の有効面積は中央空洞部247aの面積
よりも大きいから、往復ハンマ237は反対方向に移動を
開始する。この運動間、ブッシュ142が空気通路144を閉
じる構造によって環状空洞部239に対する圧縮空気の流
入は遮断される。
The reciprocating hammer 237 is moved forward of the drilling tool 17 by the action of compressed air in the hollow cavity 237a formed in the reciprocating hammer 237. At this foremost position, the reciprocating hammer 237 applies an impact force to the anvil 233 and the flat surface 236. At this position, compressed air is introduced into the inner diameter portion 238. Since the effective area of the reciprocating hammer 237 including the large-diameter rearward direction 237b is larger than the area of the central hollow portion 247a, the reciprocating hammer 237 starts moving in the opposite direction. During this movement, the structure in which the bush 142 closes the air passage 144 blocks the flow of compressed air into the annular cavity 239.

往復ハンマ137、237は、空気通路144がブッシュ142の
端部より先方に移動して環状空洞部139、239が大気に開
放するまで空気の膨張のため運動を継続する。環状空洞
部139、239が大気に開放される位置では、環状空洞部13
9、239内の空気圧力は、空気通路144、中央空洞部141及
び通路150を通り大気中に放出され、上記サイクルは反
復される。
The reciprocating hammers 137 and 237 continue to move due to the expansion of the air until the air passage 144 moves forward from the end of the bush 142 and the annular cavities 139 and 239 open to the atmosphere. At positions where the annular cavities 139 and 239 are open to the atmosphere, the annular cavity 13
The air pressure in 9, 239 is released into the atmosphere through the air passage 144, the central cavity 141 and the passage 150, and the above cycle is repeated.

ドリルパイプ15による前部の回転及び360°にわたり
偏心力を平均化することによって、偏心往復ハンマ237
は直線状穿孔に使用される。ハウジング17aを回転しな
いようにドリルパイプ15を保持すると、穴あけ工具17は
非対称的衝撃力を受ける。偏心往復ハンマ237又はアン
ビル233のいずれでも、衝撃軸が衝撃圧力の前方中心を
通らない唯一の条件で所望の結果が得られる。
The eccentric reciprocating hammer 237 is achieved by averaging the eccentric force over 360 ° and rotation of the front part by the drill pipe 15.
Is used for linear drilling. When the drill pipe 15 is held so that the housing 17a does not rotate, the drilling tool 17 receives an asymmetric impact force. With either the eccentric reciprocating hammer 237 or the anvil 233, the desired result is obtained under the sole condition that the impact axis does not pass through the forward center of the impact pressure.

動作 この実施例の工具と関連装置の動作を前記の通り説明
したが、更に下記に詳細に説明する。
Operation The operation of the tool and associated equipment of this embodiment has been described above, and will be described in further detail below.

前記のように、穴あけ工具は17、ドリルリグRがモー
タ23その他の装置によって軌道14上を移動する際に圧力
によって穴を掘削する。例えば、ドリルリグRの前進は
空動装置又は液圧装置によって行われる。ドリルリグの
コンソール24上の制御ハンドル16は、軌道14に沿うドリ
ルリグRの前進によるドリルパイプ15に対する前進推力
及び直線状穿孔又は曲線状穿孔のいずれかによってドリ
ルパイプ15を回転・非回転を選択的に制御する。
As mentioned above, the drilling tool 17 drills holes by pressure as the drill rig R moves on the track 14 by the motor 23 and other devices. For example, the advance of the drill rig R is performed by a pneumatic device or a hydraulic device. The control handle 16 on the console 24 of the drill rig selectively rotates and non-rotates the drill pipe 15 by advancing thrust on the drill pipe 15 by advancing the drill rig R along the track 14 and either linear drilling or curved drilling. Control.

第6図に示す穴あけ工具17は、ドリルリグRがドリル
パイプ15と先端部材20を地中に圧入し、穴を形成するの
に機械的穴あけ工具17又は他の穴あけ装置を使用しない
点で最初の実施例と異なる。穴はアタッチメント55の直
線状推力によって形成される。アタッチメント55の傾斜
面56は、第9図及び第10図の矢印方向に先端部材を偏向
する。ドリルパイプ50が回転されず、単に土地内に圧入
されると、矢印46で示すように曲線状に推進される。ド
リルリグRによってドリルパイプ50とアタッチメント55
が回転されると、傾斜面56の回転で穴あけ工具17はらせ
ん状に前進され、矢印48で示すようにほぼ直線状に推進
される。
The drilling tool 17 shown in FIG. 6 is the first in that the drill rig R presses the drill pipe 15 and the tip member 20 into the ground and does not use a mechanical drilling tool 17 or other drilling equipment to form the hole. Different from the embodiment. The hole is formed by the linear thrust of the attachment 55. The inclined surface 56 of the attachment 55 deflects the tip member in the direction of the arrow in FIGS. 9 and 10. When the drill pipe 50 is not rotated and is simply pressed into the land, the drill pipe 50 is propelled in a curved shape as indicated by an arrow 46. Drill pipe 50 and attachment 55 by drill rig R
Is rotated, the drilling tool 17 is advanced spirally by the rotation of the inclined surface 56, and is propelled substantially linearly as shown by the arrow 48.

第6図に示す装置は、地下で動かなくなり掘削が必要
になる可能性がある穴あけ工具17を使用せずに動作でき
る利点がある。この実施例では、先端部材51はドリルリ
グRで加圧されて地中で推進され、先端部材51のテーパ
52による円錐面で溝穴18が拡張される。これらは全てド
リルリグRから供給される動力で行われる。
The device shown in FIG. 6 has the advantage that it can be operated without the use of a drilling tool 17 which may become stuck underground and require excavation. In this embodiment, the tip member 51 is pressurized by the drill rig R and propelled underground, and the taper of the tip member 51 is used.
The slot 18 is expanded with a conical surface by 52. These are all performed by the power supplied from the drill rig R.

ドリルパイプ15と穴あけ工具17を前進する際、第2図
に示す装置が地表に装着されたドリルリグR又は作業開
始用ピットPの縁部に装着されたドリルリグRで穴あけ
工具17が地表面に近づいた時、別のドリルパイプを追加
してコンソール24を溝穴18の入口から離れた位置に後退
させ、再びコンソール24を前進させてドリルパイプ15に
前方向圧力を加えた。この方法は、ドリルパイプ15上の
穴あけ工具17を確実に後退させることが可能で、穴あけ
工具17が故障した時この位置決定用掘削を必要としない
ため、可撓性空気管から圧縮空気が供給される穴あけ工
具よりも優れた利点を有する。
When the drill pipe 15 and the drilling tool 17 are advanced, the drilling tool 17 approaches the ground surface with the drill rig R mounted on the ground or the drill rig R mounted on the edge of the work start pit P when the apparatus shown in FIG. At this time, another drill pipe was added to retract the console 24 away from the entrance of the slot 18, and the console 24 was again advanced to apply forward pressure to the drill pipe 15. This method ensures that the drilling tool 17 on the drill pipe 15 is retracted, and when the drilling tool 17 fails, this positioning drilling is not required, so that compressed air is supplied from the flexible air pipe. It has advantages over the used drilling tools.

本発明の二つの前記実施例は、作業開始用ピットPか
ら操作するドリルリグRとして説明した点に注意された
い。これらの実施例は、第2図に示すように、単にドリ
ルリグRでドリルパイプ15、ドリルパイプ50上に先端部
材20、51を適当な進入角度で装着して、曲線状の溝穴18
を形成することができる。溝穴18を第4図、第6図、第
9図及び第10図に示すようにドリルパイプ50の端部で形
成するか又は第3図、第5図、第7図、第8図及び第13
図の場合のように穴あけ工具17を使用する何れの場合で
も、上記の装置は、ほぼ公共施設に使用する溝穴18を水
平方向に形成するとき、地表面では同じように操作機能
を有する。
It should be noted that the two embodiments of the present invention have been described as the drill rig R operated from the work start pit P. In these embodiments, as shown in FIG. 2, the tip members 20 and 51 are mounted on the drill pipe 15 and the drill pipe 50 at an appropriate approach angle by simply using a drill rig R to form a curved slot 18.
Can be formed. The slot 18 may be formed at the end of the drill pipe 50 as shown in FIGS. 4, 6, 9 and 10, or may be formed in FIGS. 3, 5, 7, 8 and Thirteenth
In any case where a drilling tool 17 is used, as in the case of the figures, the above-described device has the same operating function on the ground surface when forming a slot 18 for use in public facilities almost horizontally.

本発明の実施形態では下記の利点がある。 Embodiments of the present invention have the following advantages.

1 穴あけ工具17はアンビル133、233の衝撃面136、236
に衝撃力を加えると共に、ドリルリグRとドリルパイプ
15に押圧力を加えて穿孔力を発生できる。
1 Drilling tool 17 is impact surface 136, 236 of anvil 133, 233
Impact force on the drill rig R and drill pipe
By applying a pressing force to 15, a punching force can be generated.

2 ドリルリグRは、軌道14に沿って移動でき、ドリル
パイプ15に穿孔スラストを与えることができる。
2 The drill rig R can move along the track 14 and provide drilling thrust to the drill pipe 15.

3 地中に対する穴あけ作業の進行に伴って余分のドリ
ルパイプ15のドリルパイプ部品を追加し又は取り外しが
可能となる。
3. Extra drill pipe parts of the drill pipe 15 can be added or removed as the drilling work proceeds in the ground.

4 ドリルパイプ15、50の非回転時にドリルパイプ15、
50が曲線通路で運動し、ドリルパイプ15、50の回転時に
ドリルパイプ15、50を直線運動させる。
4 When the drill pipes 15 and 50 are not rotating,
50 moves in a curved path, and makes the drill pipes 15, 50 move linearly when the drill pipes 15, 50 rotate.

5 ドリルリグRに設けた制御ハンドル16により穴あけ
工具17の直線通路又は曲線通路を制御する。
5. A straight or curved path of the drilling tool 17 is controlled by a control handle 16 provided on the drill rig R.

6 穴あけ工具17が地下で故障した場合、ドリルパイプ
15に取り付けられた穴あけ工具17を確実に後退できるの
で、故障した穴あけ工具17の位置を決定するため掘削す
る必要がない。
6 If the drilling tool 17 breaks down underground,
Since the drilling tool 17 attached to 15 can be reliably retracted, there is no need to excavate to determine the position of the broken drilling tool 17.

7 既存の穴あけ装置に適合しかつ既存の穴あけ工具を
小さな設計変更により得られかつ掘削穴内で反復可能か
つ有用な操縦応答が得られる。
7 The existing drilling tools are compatible with existing drilling tools and can be obtained with minor design changes, and a repeatable and useful maneuvering response can be obtained in the borehole.

8 長距離の水平穴あけ工具と小形目標に確実に到達す
る操縦システムが得られる。
8. A long-distance horizontal drilling tool and a maneuvering system that reliably reaches small targets.

9 障害物を避け、予定穴あけ通路からの偏向を補正す
る案内された溝穴を形成する穴あけ工具が得られる。
9 A drilling tool is provided that forms a guided slot that avoids obstacles and corrects for deviations from the planned drilling path.

10 不利な環境状態を避け、穴あけ工具により普通の現
場作業員によって穴あけ作業が行われる。
10 Drilling work is carried out by ordinary site workers using drilling tools to avoid adverse environmental conditions.

11 穴あけ工具による作業開始及び復旧の掘削量が最小
で、立木、かん木又は環境的に敏感な経済的諸施設の障
害が減少することができる。
11 The amount of excavation for starting and restoring work with drilling tools is minimal, and obstacles to standing trees, shrubs or environmentally sensitive economic facilities can be reduced.

12 ドリルリグR及びドリルパイプ15、50により剛性を
もって外部から穴あけ工具17を作動することができる。
12 The drilling tool 17 can be operated from the outside with rigidity by the drill rig R and the drill pipes 15 and 50.

13 ドリルパイプ15、50に支持された穴あけ工具17を作
業開始ピットP又は地上からドリルリグRで操作でき
る。
13 The drilling tool 17 supported by the drill pipes 15 and 50 can be operated by the drill rig R from the work start pit P or the ground.

14 ドリルパイプ15により故障時に穴あけ工具17の回収
が容易となる。
14 The drill pipe 15 facilitates the collection of the drilling tool 17 in the event of a failure.

発明の効果 本発明では、傾斜面を有する穴あけ工具を連続的打撃
で推進するか又は穴あけ工具に回転を与えることによっ
て軟質土地に曲線状溝穴又は直線状溝穴を容易に形成で
きる。本発明による土地穴あけ用工具は公共施設に有用
で、費用のかかる開放掘削法の使用を減少することによ
って地下施設の設備費及び保守費を大幅に低減して使用
者の利益をもたらすものである。ガス管路、電気又は通
信用などの導孔に使用する長距離の公共用溝穴が、建
物、河川、湖沼などの地面下障害物を避けて地中に水平
の溝穴が形成できる。
Advantageous Effects of the Invention According to the present invention, a curved slot or a straight slot can be easily formed in soft land by propelling a drilling tool having an inclined surface by continuous impact or by giving a rotation to the drilling tool. The land drilling tool according to the present invention is useful for public facilities and provides users benefits by greatly reducing equipment and maintenance costs of underground facilities by reducing the use of costly open drilling methods. . Long-distance public slots used for gas pipelines, electrical or telecommunications, etc., can create horizontal slots in the ground avoiding obstacles under the ground such as buildings, rivers, lakes and marshes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図はドリルリグを収容するピットから水平の溝穴を
あける作業を示す部分断面図、第2図は地表に装着した
ドリルリグで溝穴をあける作業を示す部分断面図、第3
図はピット内に収容したドリルリグで駆動される中空ド
リルパイプ上に装着された穴あけ工具を使用して水平の
溝穴をあける作業を示す部分断面図、第4図は、ピット
内に収容したドリルリグで駆動される中実又は中空のド
リルパイプ上に装着された穴あけ工具を使用して水平の
溝穴をあける作業を示す部分断面図、第5図は第3図に
示す穴あけ工具を接続したドリルリグの詳細な略示図、
第6図は第4図に示す穴あけ工具を接続したドリルリグ
の詳細な略示図、第7図は穴あけ工具の曲線状運動を示
す第3図に詳細な略示図、第8図は穴あけ工具の直線状
運動を示す第4図の詳細な略示図、第9図が穴あけ工具
の曲線状運動を示す第4図の詳細な略示図、第10図は穴
あけ工具の直線状運動を示す第6図の詳細な略示図、第
11図は第4図と第6図に示す実施例の部分的断面図、第
12図は傾斜面が形成されたアタッチメントを有する第11
図に示す先端部材の部分断面図、第13図は中空のドリル
パイプに穴あけ工具を連結しかつ穴あけ工具から空気を
排出する連結補助装置の断面図、第14A図は穴あけ工具
の前部の断面図、第14B図は穴あけ工具の後部の断面
図、第15図は偏心往復ハンマを有する穴あけ工具の前部
の断面図である。 10、R……ドリルリグ、11、12……ドリル線、14……軌
道、15、50……ドリルパイプ、16……方向制御装置、17
……穴あけ工具、17a……ハウジング、18……溝穴、2
0、51……先端部材、21……連結補助装置、22……開口
部、23……モータ、45、56、145……傾斜面、137、237
……往復ハンマ、133、233……アンビル、
FIG. 1 is a partial sectional view showing an operation of drilling a horizontal slot from a pit accommodating a drill rig, FIG. 2 is a partial sectional view showing an operation of drilling a slot with a drill rig mounted on the ground, and FIG.
The figure is a partial sectional view showing the operation of drilling a horizontal slot using a drilling tool mounted on a hollow drill pipe driven by a drill rig housed in a pit. FIG. 4 is a drill rig housed in a pit. Sectional view showing the operation of drilling a horizontal slot using a drilling tool mounted on a solid or hollow drill pipe driven by a drill, FIG. 5 is a drill rig connected with the drilling tool shown in FIG. Detailed schematic diagram of the
6 is a detailed schematic view of a drill rig connected to the drilling tool shown in FIG. 4, FIG. 7 is a detailed schematic view of FIG. 3 showing a curved movement of the drilling tool, and FIG. 8 is a drilling tool. 4 is a detailed schematic view of FIG. 4 showing the linear motion of the drilling tool, FIG. 9 is a detailed schematic view of FIG. 4 showing the curved motion of the drilling tool, and FIG. Detailed schematic diagram of FIG. 6, FIG.
FIG. 11 is a partial cross-sectional view of the embodiment shown in FIGS. 4 and 6, and FIG.
FIG. 12 shows an eleventh embodiment having an attachment with an inclined surface formed.
13 is a cross-sectional view of a connecting auxiliary device for connecting a drilling tool to a hollow drill pipe and discharging air from the drilling tool, and FIG. 13A is a cross-sectional view of a front portion of the drilling tool. FIG. 14B is a sectional view of the rear part of the drilling tool, and FIG. 15 is a sectional view of the front part of the drilling tool having the eccentric reciprocating hammer. 10, R ... drill rig, 11, 12 ... drill wire, 14 ... track, 15, 50 ... drill pipe, 16 ... direction control device, 17
…… Drilling tool, 17a …… Housing, 18 …… Slot, 2
0, 51 ... tip member, 21 ... connection assisting device, 22 ... opening, 23 ... motor, 45, 56, 145 ... inclined surface, 137, 237
…… Reciprocating hammer, 133, 233 …… Anvil,

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル・アール・ワツソン アメリカ合衆国77091テキサス州 ヒユ ーストン,デソト,ナンバー2303,5500 (72)発明者 ウイリアム・シー・ハーベン アメリカ合衆国77080テキサス州ヒユー ストン,ワーワナ 9840 (56)参考文献 特開 昭61−274080(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Michael Earl Watson 77091 United States Texas, Desoto, number 2303, 5500 (72) Inventor William Sea Haven 77080 United States 77080 Texas, Warwana 9840 ( 56) References JP-A-61-274080 (JP, A)

Claims (23)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】土地に進入する前端を有する中空で細長い
剛性支持用のドリルパイプ(15、50)と、ドリルパイプ
(15、50)の前端に支持された穴あけ工具(17)とを有
し、 穴あけ工具(17)は、ドリルパイプ(15、50)の前端に
支持されかつドリルパイプ(15、50)から空気圧力を伝
達される円筒形のハウジング(17a)と、ハウジング(1
7a)の前端に取付けられ、ハウジング(17a)の内側の
衝撃面(136、236)とハウジング(17a)の外側に形成
されて土地に穿孔力を加える傾斜面(45、56、145)と
を有しかつアンビル(133、233)を含む先端部材(20、
51)と、ドリルパイプ(15、50)を通してハウジング
(17a)に空気圧力を導入して往復ハンマ(137、237)
を作動して、衝撃面(136、236)に衝撃力を加えて先端
部材(20、51)に衝撃力を伝達する駆動装置(41、13
9、140、142)と、ハウジング(17a)から空気圧力を開
口部(22)から排出させる排出装置(22、33、44)とを
含む土地穴あけ用工具において、 土地に進入するドリルパイプ(15、50)を支持しかつド
リルパイプ(15、50)を穴あけ工具(17)の長さ方向に
移動して土壌に進入させると共に、土地に進入させる操
作間にドリルパイプ(15、50)の付加又は取り外しが可
能なドリルリグ(R、14、23)と、 ドリルパイプ(15、50)を通じて供給される空気圧力を
ハウジング(17a)内に導入し、ハウジング(17a)内に
配置された往復ハンマ(137、237)を操作して、アンビ
ル(133、233)の衝撃面(136、236)に衝撃力を加え、
ハウジング(17a)から空気圧力を排出する連結補助装
置(21)と、 ドリルリグ(R、14、23)に設けられかつ直線通路又は
曲線通路に沿ってドリルパイプ(15、50)の移動を制御
する方向制御装置(16)とを備え、 方向制御装置(16)によるドリルパイプ(15、50)の非
回転時に穴あけ工具(17)が曲線通路で運動し、ドリル
パイプ(15、50)の回転時に穴あけ工具(17)が直線通
路で運動し、 ドリルリグ(R、14、23)によるドリルパイプ(15、5
0)の穴あけ工具(17)の長さ方向の穿孔力と往復ハン
マ(137、237)の往復運動による穴あけ工具(17)の動
作とにより、土地に進入し溝穴(18)を形成することを
特徴とする土地穴あけ用工具。
A hollow and elongated rigid support drill pipe (15, 50) having a front end to enter the land, and a drilling tool (17) supported on the front end of the drill pipe (15, 50). The drilling tool (17) has a cylindrical housing (17a) supported at the front end of the drill pipe (15, 50) and receiving air pressure from the drill pipe (15, 50);
The impact surface (136, 236) inside the housing (17a) attached to the front end of the housing (17a) and the inclined surface (45, 56, 145) formed outside the housing (17a) to apply a piercing force to the land. (20, a tip member having an anvil (133, 233)
51) and reciprocating hammer (137, 237) by introducing air pressure into the housing (17a) through the drill pipe (15, 50)
Actuating the driving devices (41, 13) to apply an impact force to the impact surfaces (136, 236) and transmit the impact force to the tip members (20, 51).
9, 140, 142) and a discharge device (22, 33, 44) for discharging air pressure from the housing (17a) through the opening (22). , 50) and the drill pipes (15, 50) are moved in the longitudinal direction of the drilling tool (17) to enter the soil, and the drill pipes (15, 50) are added during the operation of entering the land. Alternatively, a detachable drill rig (R, 14, 23) and air pressure supplied through a drill pipe (15, 50) are introduced into the housing (17a), and a reciprocating hammer ( 137, 237) to apply impact force to the impact surface (136, 236) of the anvil (133, 233)
A connection assist device (21) for discharging air pressure from the housing (17a); and a control device provided on the drill rig (R, 14, 23) for controlling the movement of the drill pipe (15, 50) along a straight path or a curved path. A directional control device (16), the drilling tool (17) moves in a curved path when the drill pipe (15, 50) is not rotating by the directional control device (16), and when the drill pipe (15, 50) rotates, The drilling tool (17) moves in a straight path, and drill pipes (15, 5) by drill rigs (R, 14, 23)
0) Entering the land and forming a slot (18) by the drilling force in the longitudinal direction of the drilling tool (17) and the operation of the drilling tool (17) by the reciprocating motion of the reciprocating hammers (137, 237). Land drilling tool.
【請求項2】細長い剛性支持用のドリルパイプ(15、5
0)と、 ドリルパイプ(15、50)を支持し、穴あけ工具(17)の
長さ方向にドリルパイプ(15、50)を地中に移動すると
共に、ドリルパイプ(15、50)を回転して土地に溝穴
(18)を形成するときにドリルパイプ(15、50)を付加
又は取り外し可能に支持するドリルリグ(R、14、23)
と、 ドリルパイプ(15、50)の運動方向を直線通路又は曲線
通路に沿って制御する方向制御装置(16)と、 ドリルパイプ(15、50)より直径が大きく、ドリルパイ
プ(15、50)に支持されるベース部(54)を有し、かつ
短い距離伸び出す管状延長部(53)に対して穴あけ工具
(17)の長さ方向にテーパ(52)を有するエキスパンダ
(52)を含む先端部材(20、51)とを有し、 先端部材(20)はドリルパイプ(15、50)の移動に伴う
ドリルパイプ(17)の穴あけ工具(17)の長さ方向の運
動によって土地に進入する軟質の土地に溝穴(18)を形
成し、 ドリルパイプ(15、50)を移動しかつ回転するドリルリ
グ(R、14、23)は、地中内に進入する操作間にドリル
パイプ(15、50)を付加し又は取り外すことができ、 方向制御装置(16)によるドリルパイプ(15、50)の非
回転時に穴あけ工具(17)が曲線通路で運動し、ドリル
パイプ(15、50)の回転時に穴あけ工具(17)が直線通
路で運動し、 ドリルリグ(R、14、23)によるドリルパイプ(15、5
0)の穴あけ工具(17)の長さ方向の穿孔力と往復ハン
マ(137、237)の往復運動による穴あけ工具(17)の動
作とにより、土地に進入し溝穴(18)を形成することを
特徴とする土地穴あけ用工具。
2. An elongated rigid support drill pipe (15, 5).
0) and support the drill pipe (15, 50), move the drill pipe (15, 50) into the ground in the length direction of the drilling tool (17), and rotate the drill pipe (15, 50). Drill rigs (R, 14, 23) for removably supporting drill pipes (15, 50) when forming slots (18) in land
A direction control device (16) for controlling the movement direction of the drill pipe (15, 50) along a straight path or a curved path; and a diameter larger than the drill pipe (15, 50), and the drill pipe (15, 50). An expander (52) having a base portion (54) supported thereon and having a taper (52) in the longitudinal direction of the drilling tool (17) for a tubular extension (53) extending a short distance. It has a tip member (20, 51), and the tip member (20) enters the land by the movement of the drill pipe (17) in the length direction of the drill pipe (17) accompanying the movement of the drill pipe (15, 50). Drill rigs (R, 14,23) which move and rotate drill pipes (15,50) in soft terrain, and move drill pipes (15,50), make drill pipes (15 , 50) can be added or removed, drill pipes (15, The drilling tool (17) moves in a curved path when the rotation of the drill pipe (15, 50) is not rotating, and the drilling tool (17) moves in a straight path when the drill pipe (15, 50) rotates. Pipes (15, 5
0) Entering the land and forming a slot (18) by the drilling force in the length direction of the drilling tool (17) and the operation of the drilling tool (17) by the reciprocating motion of the reciprocating hammers (137, 237). Land drilling tool.
【請求項3】方向制御装置(16)は、穴あけ工具(17)
の回転を制御し、ドリルパイプ(15、50)と穴あけ工具
(17)の運動を直線通路又は曲線通路に制御する特許請
求の範囲第1項に記載の土地穴あけ用工具。
3. The directional control device (16) includes a drilling tool (17).
3. A land drilling tool according to claim 1, wherein the rotation of the drill pipe (15, 50) and the drilling tool (17) are controlled in a straight path or a curved path.
【請求項4】ドリルパイプ(15、50)を直線通路又は曲
線通路で運動させる方向制御装置(16)は、円筒状延長
部(53)上に支持されかつ前進運動で土地に進入する前
方延長面として傾斜面(45、56)を有し、更に穴あけ工
具(17)が進入する土地に対する反作用によって運動通
路が制御される滑らかな円筒体(55)を有する特許請求
の範囲第2項に記載の土地穴あけ用工具。
4. A directional control device (16) for moving a drill pipe (15, 50) in a straight path or a curved path, a forward extension supported on a cylindrical extension (53) and entering the land in a forward movement. 3. A smooth cylindrical body (55) having a slope (45, 56) as a surface and further having a movement path controlled by a reaction against the land where the drilling tool (17) enters. Land drilling tool.
【請求項5】ドリルパイプ(15、50)を回転するドリル
リグ(R、14、23)は、ドリルパイプ(15、50)を回転
して地中内で傾斜面(45、56)を回転し、穴あけ工具
(17)の長さ方向にドリルパイプ(15、50)を移動して
直線通路運動として土地に進入させる特許請求の範囲第
4項に記載の土地穴あけ用工具。
5. A drill rig (R, 14, 23) for rotating a drill pipe (15, 50) for rotating an inclined surface (45, 56) in the ground by rotating a drill pipe (15, 50). The land drilling tool according to claim 4, wherein the drill pipe (15, 50) is moved in the length direction of the drilling tool (17) to enter the land as a linear path motion.
【請求項6】穴あけ工具(17)は土地の内部のピット
(P)又は溝穴(18)内から作動され、ドリルパイプ
(15、50)を穴あけ工具(17)の長さ方向に駆動し、地
上支持用のドリルリグ(R)で駆動される特許請求の範
囲第6項記載の土地穴あけ用工具。
6. A drilling tool (17) is operated from inside a pit (P) or a slot (18) in the land, and drives a drill pipe (15, 50) in the longitudinal direction of the drilling tool (17). 7. The land drilling tool according to claim 6, wherein the tool is driven by a ground support drill rig.
【請求項7】ドリルパイプ(15、50)を操作するドリル
リグ(R、14、23)は、土地のピット(P)内で穴あけ
工具(17)の長さ方向に延びる軌道(14)上に支持され
かつ軌道(14)に沿って移動できるモータ(23)を有す
る特許請求の範囲第2項に記載の土地穴あけ用工具。
7. A drill rig (R, 14, 23) for operating a drill pipe (15, 50) on a track (14) extending in the longitudinal direction of a drilling tool (17) in a land pit (P). 3. A land drilling tool according to claim 2, comprising a motor (23) supported and movable along a track (14).
【請求項8】土地に進入する前端を有する中空で細長い
剛性支持用のドリルパイプ(15、50)と、ドリルパイプ
(15、50)の前端に支持される穴あけ工具(17)とを有
し、 穴あけ工具(17)は、ドリルパイプ(15、50)の前端に
支持されかつドリルパイプ(15、50)から空気圧力を伝
達される円筒形のハウジング(17a)と、ハウジング(1
7a)の前端に取付けられ、ハウジング(17a)の内側の
衝撃面(136、236)とハウジング(17a)の外側に形成
されて土地に穿孔力を加える傾斜面(45、56、145)と
を有しかつアンビル(133、233)を含む先端部材(20、
51)と、ドリルパイプ(15、50)を通してハウジング
(17a)に空気圧力を導入して往復ハンマ(137、237)
を作動して、衝撃面(136、236)に衝撃力を加えて先端
部材(20、51)に衝撃力を伝達する駆動装置(41、13
9、140、142)とを含む土地穴あけ用工具において、 土地に進入する前端を有する中空で細長い剛性支持用の
ドリルパイプ(15、50)を支持し、穴あけ工具(17)の
長さ方向に進入させるためドリルパイプ(15、50)を移
動させるドリルリグ(R、14、23)と、 穴あけ工具(17)に選択的に回転を与えてドリルパイプ
(15、50)と穴あけ工具(17)の直線通路又は曲線通路
に沿う運動方向を制御する方向制御装置(16)と、 ドリルパイプ(15、50)を通じて供給される空気圧力を
ハウジング(17a)内に導入し、ハウジング(17a)内に
配置された往復ハンマ(137、237)を操作して、アンビ
ル(133、233)の衝撃面(136、236)に衝撃力を加え、
ハウジング(17a)から空気圧力を排出する連結補助装
置(21)とを備え、 ハウジング(17a)は、ハウジング(17a)の内側の衝撃
面(136、236)とハウジング(17a)の外側の穴あけ面
とを有するアンビル(133、233)と、アンビル(133、2
33)の衝撃面(136、236)に衝撃力を加える往復ハンマ
(137、237)を含み、 アンビル(133、233)と往復ハンマ(137、237)は非対
称の穿孔力を穴あけ工具(17)に加え、非回転状態の穴
あけ工具(17)は地中に曲線通路を形成し、回転状態の
穴あけ工具(17)は地中に直線通路を形成し、 穴あけ工具(17)は、穴あけ工具(17)の長さ方向のド
リルパイプ(15、50)の移動による長さ方向運動及び往
復ハンマ(137、237)の往復運動による作動によって動
作することを特徴とする土地穴あけ用工具。
8. A hollow and elongated rigid support drill pipe (15, 50) having a front end to enter the land, and a drilling tool (17) supported on the front end of the drill pipe (15, 50). The drilling tool (17) has a cylindrical housing (17a) supported at the front end of the drill pipe (15, 50) and receiving air pressure from the drill pipe (15, 50);
The impact surface (136, 236) inside the housing (17a) attached to the front end of the housing (17a) and the inclined surface (45, 56, 145) formed outside the housing (17a) to apply a piercing force to the land. (20, a tip member having an anvil (133, 233)
51) and reciprocating hammer (137, 237) by introducing air pressure into the housing (17a) through the drill pipe (15, 50)
Actuating the driving devices (41, 13) to apply an impact force to the impact surfaces (136, 236) and transmit the impact force to the tip members (20, 51).
9, 140, 142), including a hollow elongated rigid support drill pipe (15, 50) having a front end to enter the land, and extending in the longitudinal direction of the drilling tool (17). The drill rig (R, 14, 23) for moving the drill pipe (15, 50) to enter, and the drill pipe (15, 50) and the drill tool (17) by selectively rotating the drilling tool (17) Direction control device (16) for controlling the direction of movement along straight or curved paths, and air pressure supplied through drill pipes (15, 50) is introduced into housing (17a) and placed in housing (17a) Operate the reciprocating hammers (137, 237) and apply impact force to the impact surfaces (136, 236) of the anvil (133, 233).
A connection auxiliary device (21) for discharging air pressure from the housing (17a), wherein the housing (17a) has an impact surface (136, 236) inside the housing (17a) and a perforated surface outside the housing (17a). (133, 233) having an anvil (133, 2)
33) Includes a reciprocating hammer (137, 237) that applies an impact force to the impact surface (136, 236). The anvil (133, 233) and the reciprocating hammer (137, 237) pierce the asymmetric drilling force (17). In addition, the non-rotating drilling tool (17) forms a curved path in the ground, the rotating drilling tool (17) forms a straight path in the ground, and the drilling tool (17) includes a drilling tool (17). 17) A land drilling tool which is operated by a longitudinal movement caused by a movement of a drill pipe (15, 50) in a longitudinal direction and an operation caused by a reciprocating movement of a reciprocating hammer (137, 237).
【請求項9】ドリルパイプ(15、50)を回転すると共に
土地に進入させるドリルリグ(R、14、23)は、ドリル
パイプ(15、50)とハウジング(17a)とを回転してド
リルパイプ(15、50)の回転時はドリルパイプ(15、5
0)の直線状運動を生じ、ドリルパイプ(15、50)の非
回転時はドリルパイプ(15、50)の曲線状運動を地中で
発生させるため選択的に動作する特許請求の範囲第9項
記載の土地穴あけ用工具。
9. A drill rig (R, 14, 23) for rotating a drill pipe (15, 50) and entering the land comprises rotating a drill pipe (15, 50) and a housing (17a) to rotate the drill pipe (15, 50). When rotating the drill pipe (15, 50)
10. The method according to claim 9, wherein the linear motion of the drill pipe (15, 50) is performed and the curvilinear motion of the drill pipe (15, 50) is generated underground when the drill pipe (15, 50) is not rotating. Land drilling tools described in the section.
【請求項10】ハウジング(17a)を中空ドリルパイプ
(15、50)に連結する連結補助装置(21)は空気をハウ
ジング(17a)に導入し、ドリルパイプ(15、50)から
ハウジング(17a)に圧縮空気を導入し、往復ハンマ(1
37、237)の作動に使用された空気を連結補助装置(2
1)を通してハウジング(17a)から連結補助装置(21)
に形成された開口部(22)を通して排出する特許請求の
範囲第9項に記載の土地穴あけ用工具。
10. A connecting auxiliary device (21) for connecting the housing (17a) to the hollow drill pipe (15, 50) introduces air into the housing (17a) and removes air from the drill pipe (15, 50) to the housing (17a). Compressed air is introduced into the reciprocating hammer (1
The air used to operate 37, 237) is connected to the auxiliary device (2
1) Through the housing (17a) through the connection aid (21)
10. A land drilling tool according to claim 9, wherein the tool is discharged through an opening (22) formed in the hole.
【請求項11】ハウジング(17a)はテーパ状の円錐面
(130)を有し、円錐面(130)に連結されかつ土地に穿
孔力を加える先端部材(20)は、ハウジング(17a)の
内部で衝撃面(136、236)と、ハウジング(17a)の外
部の円錐部(129)とを有するアンビル(133、233)を
含み、 アンビル(133、233)と先端部材(20)はハウジング
(17a)内の一定の非回転位置に固着され、穴あけ工具
(17)の地中運動は土地に対する傾斜面(45、56、14
5)の反作用により直線通路から偏向され、 アンビル(133、233)の衝撃面(136、236)に衝撃力を
加える往復ハンマ(137、237)は協力して衝撃力を伝達
して非対称穿孔力を加える特許請求の範囲第10項に記載
の土地穴あけ用工具。
11. The housing (17a) has a tapered conical surface (130), and a tip member (20) connected to the conical surface (130) and applying a piercing force to the land is provided inside the housing (17a). And an anvil (133, 233) having an impact surface (136, 236) and a conical portion (129) outside the housing (17a), wherein the anvil (133, 233) and the tip member (20) are connected to the housing (17a). ) Is fixed at a fixed non-rotating position, and the underground motion of the drilling tool (17) is
The reciprocating hammer (137, 237), which is deflected from the straight path by the reaction of 5) and applies an impact force to the impact surface (136, 236) of the anvil (133, 233), cooperates to transmit the impact force and asymmetric drilling force 11. The land drilling tool according to claim 10, wherein:
【請求項12】ハウジング(17a)に空気を導入する連
結補助装置(21)は、ハウジング(17a)を中空ドリル
パイプ(15、50)に連結しかつ圧縮空気をドリルパイプ
(15、50)からハウジング(17a)に導入すると共に、
往復ハンマ(137、237)の作動に使用された空気をハウ
ジング(17a)から排出する複数の開口部(22)を有す
る特許請求の範囲第11項に記載の土地穴あけ用工具。
12. A connecting auxiliary device (21) for introducing air into the housing (17a) connects the housing (17a) to the hollow drill pipe (15, 50) and removes compressed air from the drill pipe (15, 50). Introduce to the housing (17a)
12. The land drilling tool according to claim 11, comprising a plurality of openings (22) for discharging air used for operating the reciprocating hammer (137, 237) from the housing (17a).
【請求項13】連結補助装置(21)は、直径の大きい本
体部(27)と直径が小さくかつハウジング(17a)と中
空トリルパイプとにそれぞれ連結するねじ延長部(28、
29)とを有する第1中空管状部材(27)によって形成さ
れ、 管状部材本体部(27)は、ドリルパイプ(15、50)との
接続点に隣接して少なくとも1個の排気用開口部(22)
を有し、 ドリルパイプ(15、50)に連結された管状延長部(29)
の内側に配置されかつ円筒状の支持部材(31)内に伸び
出して圧縮空気を導入して往復ハンマ(137、237)を作
動する第2管状部材(41)を備え、 支持部材(31)は、第1中空管状部材(27)の内側の第
2管状部材(41)を支持して空気通路(33)を形成し、
空気通路(33)を通して排気を排気開口部(22)に流入
させる特許請求の範囲第12項に記載の土地穴あけ用工
具。
13. A connection assisting device (21) comprising a large-diameter main body (27), a small-diameter and threaded extension (28) connected to a housing (17a) and a hollow trill pipe, respectively.
29) having a first hollow tubular member (27), the tubular member body (27) being adjacent to a connection point with the drill pipe (15, 50) at least one exhaust opening ( twenty two)
A tubular extension (29) connected to the drill pipe (15, 50)
A second tubular member (41) which is arranged inside and extends into a cylindrical support member (31) and introduces compressed air to operate a reciprocating hammer (137, 237); Supports the second tubular member (41) inside the first hollow tubular member (27) to form an air passage (33);
13. The land drilling tool according to claim 12, wherein the exhaust gas flows into the exhaust opening (22) through the air passage (33).
【請求項14】連結補助装置(21)は、第2管状部材
(41)上に支持されて排気をハウジング(17a)から流
出させかつ掘削穴からハウジング(17a)に空気が流入
することを阻止する特許請求の範囲第13項に記載の土地
穴あけ用工具。
14. A connection assisting device (21) supported on the second tubular member (41) to allow exhaust air to flow out of the housing (17a) and to prevent air from flowing into the housing (17a) from a borehole. 14. The land drilling tool according to claim 13, wherein:
【請求項15】連結補助装置(21)は、大きい本体部
(27)と、ハウジング(17a)と中空ドリルパイプ(1
5、50)とにそれぞれ連結する直径の小さいねじ延長部
(28、29)とを有する第1中空管状部材(27)を備え、 管状部材本体部(27)は、ドリルパイプ(15、50)との
接続点に隣接する少なくとも1個の排気開口部(22)を
有し、 中空ドリルパイプ(15、50)に連結された管状延長部
(29)の内側に配置され、管状延長部(29)内に伸び出
して圧縮空気を導入して往復ハンマ(137、237)を作動
する第2管状部材(41)を備え、 穴あけ工具(17)の長さ方向に伸びる貫通路(43)を有
しかつ第1管状部材(27)の内側の第2管状部材(41)
を支持して、排気を開口部(22)に流動させる通路を形
成する環状ブッシュ(142)が設けられ、 第2管状部材(41)上に支持されて排気をハウジング
(17a)から流動させ、かつ掘削穴からハウジング(17
a)内に流動することを阻止する環状逆止弁(36)が設
けられた特許請求の範囲第13項に記載の土地穴あけ用工
具。
15. The connecting auxiliary device (21) comprises a large body (27), a housing (17a) and a hollow drill pipe (1).
And a first hollow tubular member (27) having a small diameter threaded extension (28, 29) respectively coupled to the tubular member body (27), wherein the tubular member body (27) comprises a drill pipe (15, 50). Having at least one exhaust opening (22) adjacent to the point of connection with the tubular extension (29) connected to the hollow drill pipe (15, 50); ), A second tubular member (41) for operating the reciprocating hammer (137, 237) by introducing compressed air and having a through passage (43) extending in the length direction of the drilling tool (17). And a second tubular member (41) inside the first tubular member (27)
And an annular bush (142) is formed to form a passage for flowing exhaust gas to the opening (22). The bush (142) is supported on the second tubular member (41) to allow exhaust gas to flow from the housing (17a). And drilling holes from the housing (17
14. The land drilling tool according to claim 13, further comprising an annular check valve (36) for preventing flow in a).
【請求項16】ドリルパイプ(15、50)よりも直径が大
きく、これに支持され、かつ短い距離前方に伸び出す管
状延長部(53)に対してベース部(54)を有する切頭円
錐型のテーパ(52)を備えた先端部材(51)を取り付け
た細長い剛性支持用のドリルパイプ(15、50)を準備す
る過程と、 土地にピット(P)を掘削する過程と、 地表面支持用のドリルリグ(R、14、23)によってピッ
ト(P)から先端部材(51)を地中に圧入する過程と、 ピット(P)に隣接して地表面支持用のドリルリグ
(R、14、23)を設ける過程と、 ドリルパイプ(15、50)を先端部材(51)によって地中
で先端部材(51)の長さ方向に進入させる過程と、 先端部材(20、51)を移動させて溝穴(18)の外側から
ドリルパイプ(15、50)の運動方向を制御することによ
り、ドリルリグ(R、14、23)での方向制御装置(16)
によって直線状の溝穴(18)又は曲線状の溝穴(18)を
選択的に形成し、ドリルパイプ(15、50)が回動すると
きに直線状の溝穴(18)を形成し、ドリルパイプ(15、
50)が回転されないときに曲線状の溝穴(18)を形成を
形成する過程とを含むことを特徴とする土地穴あけ方
法。
16. A frusto-conical shape having a base portion (54) with respect to a tubular extension (53) which is larger in diameter than the drill pipe (15, 50) and is supported thereon and extends a short distance forward. The process of preparing an elongated rigid support drill pipe (15, 50) to which the tip member (51) with the taper (52) is attached; the process of drilling a pit (P) in the land; Press-fitting the tip member (51) from the pit (P) into the ground by means of the drill rigs (R, 14, 23); and a drill rig (R, 14, 23) for supporting the ground surface adjacent to the pit (P) Providing the drill pipe (15, 50) with the tip member (51) in the ground in the longitudinal direction of the tip member (51); and moving the tip member (20, 51) to form a slot. By controlling the movement direction of the drill pipe (15, 50) from outside (18), the drill Direction control device on rig (R, 14, 23) (16)
Selectively forming a linear slot (18) or a curved slot (18) by forming a linear slot (18) when the drill pipe (15, 50) rotates; Drill pipe (15,
50) forming a curved slot (18) when not rotated.
【請求項17】ドリルパイプ(15、50)の運動方向を制
御する過程は、ドリルパイプ(15、50)の非回転時は土
地に曲線状通路で運動され、ドリルパイプ(15、50)の
回転は土地に直線状通路で運動され、 ドリルパイプ(15、50)を選択的に回動してドリルパイ
プ(15、50)の運動を直線状通路と曲線状通路に選択的
に制御する過程とを含む特許請求の範囲第17項記載の土
地穴あけ方法。
17. The step of controlling the direction of movement of the drill pipe (15, 50) includes moving the drill pipe (15, 50) in a curved path on the land when the drill pipe (15, 50) is not rotating. The process of rotating the drill pipes (15, 50) in a straight path on the land and selectively rotating the drill pipes (15, 50) to selectively control the movement of the drill pipes (15, 50) into a straight path and a curved path. 18. The land drilling method according to claim 17, comprising:
【請求項18】ドリルパイプ(15、50)の運動方向を制
御する過程は、円筒状延長部(53)上に支持されかつ前
方延長面として傾斜面(52)を有する滑らかなアタッチ
メント(55)が取り付けられたドリルパイプ(15、50)
を直線状又は曲線状通路で運動させる過程と、 ドリルパイプ(15、50)を回転し、傾斜面(56)を回転
して、アタッチメント(55)が土地内に長さ方向に進入
する時、直線状運動としてアタッチメント(55)を土地
に進入する過程とを含む特許請求の範囲第17項記載の土
地穴あけ方法。
18. The process of controlling the direction of movement of the drill pipe (15, 50) comprises a smooth attachment (55) supported on a cylindrical extension (53) and having an inclined surface (52) as a forward extension. Drill pipe (15, 50)
Moving the drill in a straight or curved path, and rotating the drill pipes (15, 50) and rotating the inclined surface (56), when the attachment (55) enters the land lengthwise, 18. The land drilling method according to claim 17, comprising a step of entering the attachment (55) into the land as a linear motion.
【請求項19】地表面から穴あけ工具(17)を圧入し、
穴あけ工具(17)を介在障害物(0)の下方の曲線状通
路で移動した後、障害物(0)の先方で穴あけ工具(1
7)を地表に戻す過程とを含む特許請求の範囲第18項に
記載の土地穴あけ方法。
19. A drilling tool (17) is press-fitted from the ground surface,
After moving the drilling tool (17) in a curved path below the intervening obstacle (0), the drilling tool (1) is moved beyond the obstacle (0).
19. The land drilling method according to claim 18, comprising the step of: (7) returning to the ground surface.
【請求項20】円筒形ハウジング(17a)を含む先端部
材(20、51)に接続された中空で細長い剛性支持用のド
リルパイプ(15、50)と、ハウジング(17a)の内側に
設けられた衝撃面(136、236)と、ハウジング(17a)
の外側に設けられた傾斜面(45、56、145)とを有する
アンビル(133、233)と、ドリルパイプ(15、50)を通
してハウジング(17a)に空気圧力を導入して往復ハン
マ(137、237)を作動して、衝撃面(136、236)に衝撃
力を加えて先端部材(20、51)に衝撃力を伝達する駆動
装置(41、139、140、142)とを準備する過程と、 ドリルパイプ(15、50)を穴あけ工具(17)の長さ方向
に移動し、圧縮空気を供給して往復ハンマ(137、237)
を往復運動させ往復ハンマ(137、237)を土地に進入さ
せる過程と、 ドリルパイプ(15、50)を選択的に回転して土地に進入
させ、ドリルパイプ(15、50)とハウジング(17a)を
回転して、ドリルパイプ(15、50)が回転している時は
ドリルパイプ(15、50)を直線状に運動させ、ドリルパ
イプ(15、50)が非回転の時はドリルパイプ(15、50)
を曲線状通路で運動させる過程と、 地中にピット(P)を掘削する過程と、 ピット(P)に隣接して地表面支持用のドリルリグ
(R、14、23)を設ける過程と、 ドリルリグ(R、14、23)によってドリルパイプ(15、
50)を介して穴あけ工具(17)にピット(P)から地中
に圧入する穿孔力を加える過程とを含み、 アンビル(133、233)と往復ハンマ(137、237)は非対
称的穿孔力を加えて穴あけ工具(17)が非回転状態では
ハウジング(17a)と共に地面内を移動される際、曲線
状通路に偏向される形状を有し、ドリルパイプ(15、5
0)を経てハウジング(17a)内に空気圧力を導入して往
復ハンマ(137、237)を作動することを特徴とする土地
穴あけ方法。
20. A hollow and elongated rigid support drill pipe (15, 50) connected to a tip member (20, 51) including a cylindrical housing (17a), provided inside the housing (17a). Impact surface (136, 236) and housing (17a)
Anvil (133, 233) having an inclined surface (45, 56, 145) provided on the outside of the reciprocating hammer (137, 137) by introducing air pressure to the housing (17a) through a drill pipe (15, 50). 237) to prepare a driving device (41, 139, 140, 142) for applying an impact force to the impact surface (136, 236) and transmitting the impact force to the tip member (20, 51). The drill pipe (15, 50) is moved in the length direction of the drilling tool (17), and compressed air is supplied to the reciprocating hammer (137, 237).
To reciprocate the hammer (137, 237) into the land, and selectively rotate the drill pipe (15, 50) to enter the land, drill pipe (15, 50) and housing (17a) When the drill pipe (15, 50) is rotating, the drill pipe (15, 50) is moved linearly. When the drill pipe (15, 50) is not rotating, the drill pipe (15, 50) is rotated. , 50)
Moving the pit in a curved path, excavating a pit (P) in the ground, providing a drill rig (R, 14, 23) for supporting the ground surface adjacent to the pit (P), and drill rig. (R, 14, 23) by drill pipe (15,
And 50) applying a piercing force to the drilling tool (17) through the pit (P) into the ground through the pier (50), and the anvil (133, 233) and the reciprocating hammer (137, 237) provide an asymmetrical piercing force. In addition, when the drilling tool (17) is moved on the ground together with the housing (17a) in a non-rotating state, the drilling tool (17) has a shape deflected to a curved path, and the drill pipe (15, 5)
A land drilling method characterized in that air pressure is introduced into the housing (17a) via the 0) to operate the reciprocating hammers (137, 237).
【請求項21】ドリルパイプ(15、50)は回転されて非
対称的穿孔力を発生し、穴あけ工具(17)は土地内で穴
あけ工具(17)の長さ方向に移動される際、直線状通路
で土地内に侵入する特許請求の範囲第20項記載の土地穴
あけ方法。
21. The drill pipe (15, 50) is rotated to generate an asymmetric drilling force, and the drilling tool (17) is linearly moved as the drilling tool (17) is moved in the longitudinal direction of the land. 21. The land drilling method according to claim 20, wherein the land intrudes into the land through a passage.
【請求項22】円筒状ハウジング(17a)はテーパ前端
(130)を有し、ハウジング(17a)の前端に取付けられ
た先端部材(20、51)は、ハウジング(17a)の内側の
衝撃面(136、236)とハウジング(17a)の外側に形成
されて土地に穿孔力を加える傾斜面(45、56、145)と
を有するアンビル(133、233)を含み、円筒状先端部材
(20)は鋭角で先端から穴あけ工具(17)の長さ方向に
伸びる側面を有し、アンビル(133、233)と先端部材
(20)はハウジング(17a)内の一定の非回転位置に固
着され、地中の穴あけ工具(17)の運動は土地に対する
鋭角な傾斜面(45、56、145)の反作用によって直線状
通路から偏向される穴あけ工具(17)を使用する土地穴
あけ方法において、 ドリルパイプ(15、50)に空気圧力を加えて往復ハンマ
(137、237)を作動し、アンビル衝撃面(136、236)に
衝撃力を加え、側面に衝撃力を伝達して非対称的穿孔力
を加える過程と、 ドリルパイプ(15、50)を回転し、非対称的穿孔力を発
生して、穴あけ工具(17)が地中で穴あけ工具(17)の
長さ方向に移動される際、穴あけ工具(17)を直線状通
路で地中に進入させる過程とを含む特許請求の範囲第21
項記載の土地穴あけ方法。
22. The cylindrical housing (17a) has a tapered front end (130), and a tip member (20, 51) attached to the front end of the housing (17a) is provided with an impact surface (20) inside the housing (17a). 136, 236) and an anvil (133, 233) formed on the outside of the housing (17a) and having an inclined surface (45, 56, 145) for applying a piercing force to the land, and the cylindrical tip member (20) The anvil (133, 233) and the tip member (20) are fixed at a fixed non-rotating position in the housing (17a) and have an acute angle and a side surface extending from the tip to the length direction of the drilling tool (17). In the land drilling method using a drilling tool (17) which is deflected from a straight path by the reaction of a sharp inclined surface (45, 56, 145) against the land, the movement of the drilling tool (17) 50) Apply air pressure to operate the reciprocating hammer (137, 237), Applying an impact force to the shooting surface (136, 236) and transmitting an impact force to the side surface to apply an asymmetric drilling force, and rotating the drill pipe (15, 50) to generate an asymmetric drilling force, 21. The method according to claim 21, further comprising the step of: when the drilling tool (17) is moved in the longitudinal direction in the ground, moving the drilling tool (17) into the ground in a straight path.
Land drilling method described in section.
【請求項23】地表面から地中に穴あけ工具(17)を圧
入し、介在障害物(0)の下方の曲線通路で穴あけ工具
(17)を移動し、障害物(0)の先方で地表面に穴あけ
工具(17)を戻す特許請求の範囲第20項記載の土地穴あ
け方法。
23. A drilling tool (17) is pressed into the ground from the ground surface, the drilling tool (17) is moved in a curved path below the intervening obstacle (0), and the ground is moved beyond the obstacle (0). 21. A method according to claim 20, wherein the drilling tool (17) is returned to the surface.
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