(57)【要約】【課題】  この発明は、連続してコアリングしながら方向制御堀削をすることができる指向性削孔装置に関する。【解決手段】  この発明の指向性削孔装置は、外管の先端に内径が偏心する先導管部を設け、中空型のダウンザホールドリルを内管の先端に連結し、二重管掘削方式で連続コアリングしながら掘削方向を制御しうることを特徴とする。また、孔曲り計測器をコアが通過する内管ないしダウンザホールドリルの中空部に出し入れして孔曲り計測を行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外管の先端に先導管部を設け、外管に貫挿される内管の先端に中空型のダウンザホールドリルを連結し、前記先導管部の内周面が、前記ダウンザホールドリルを外管に対して斜めに進退動しうるようにガイドする壁面に設定されており、
二重管掘削方式で連続コアリングしながら掘削方向を制御しうることを特徴とする指向性削孔装置。
【請求項２】
外管の先端に先導管部を設け、外管に貫挿される内管の先端にコア採取部を設けたリトラクトビットを連結し、前記先導管部の内周面が、前記リトラクトビットを外管に対して斜めに進退動しうるようにガイドする壁面に設定されており、
二重管掘削方式で連続コアリングしながら掘削方向を制御しうることを特徴とする指向性削孔装置。
【請求項３】
孔曲り計測器をコアが通過する内管ないしダウンザホールドリルの中空部またはコア採取部の中空部に出し入れして孔曲り計測を行いうるようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の指向性削孔装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、連続コアリングしながら指向性掘削を行うことができる指向性削孔装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、連続コアリング方法として中空型のダウンザホールドリルを用いる構成として特願平４−２５７９９０号や、特願昭６３−２７０２７４号が知られている。
また、指向性削孔装置及び削孔方法として特開平９−２１２９４号などがある。
前者である中空型のダウンザホールドリルを用いる場合は、連続的にコアリングすることはできるが、方向を制御した掘削ができない。
一方、後者の指向性削孔方法は、ノンコアリングでは可能であったが連続コアリングしながらの指向性削孔はできなかった。
【特許文献１】特開平９−２１２９４号  指向性削孔装置及び削孔方法  図６の従来の指向性削孔装置による作業順序の説明図およびその説明（公報２頁右欄３４〜３頁左欄２８行目）参照。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その主たる課題は、連続してコアリングしながら方向制御堀削をすることができる指向性削孔装置を提供することにある。
この発明の別の課題は、孔曲り計測器をコアが通過する通路部に出し入れして孔曲り計測を行いうる指向性削孔装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、請求項１の発明では、
外管の先端に先導管部を設け、外管に貫挿される内管の先端に中空型のダウンザホールドリルを連結し、前記先導管部の内周面が、前記ダウンザホールドリルを外管に対して斜めに進退動しうるようにガイドする壁面に設定されており、
二重管掘削方式で連続コアリングしながら掘削方向を制御しうる、という技術的手段を講じている。
また、請求項２の発明では、
外管の先端に先導管部を設け、外管に貫挿される内管の先端にコア採取部を設けたリトラクトビットを連結し、前記先導管部の内周面が、前記リトラクトビットを外管に対して斜めに進退動しうるようにガイドする壁面に設定されており、
二重管掘削方式で連続コアリングしながら掘削方向を制御しうる、という技術的手段を講じている。
更に、請求項３の発明では、
前記請求項１または請求項２の指向性削孔装置において、
孔曲り計測器をコアが通過する内管ないしダウンザホールドリルの中空部またはコア採取部の中空部に出し入れして孔曲り計測を行いうるようにした、という技術的手段を講じている。
【発明の効果】
【０００５】
この発明は、上記構成からなっているので、ロッド等の出し入れをせずに連続的にコアリングしながら削孔でき、また必要に応じてロッド等の出し入れをせずに計測結果によって方向制御掘削できる。
また、方向制御のために使用する外管を有することから、崩壊しやすい地層であっても外管が保孔管の働きをするので、削孔能率を上げることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
二重管掘削方式で連続コアリングしながら掘削方向を制御することを簡単な構成で実現した。
以下に、この発明の指向性削孔装置の好適実施例について、図面を参照しながら説明する。 
【実施例１】
【０００７】
図１および図２に示す指向性削孔装置１は、外管２と内管２０との二重管からなっており、外管２の先端には内径が偏心する偏心孔を形成した先導管部３が設けられており、内管２０の先端には、中空型のダウンザホールドリル５が連結されている。
ここで、先導管３は、偏心孔を設けた例を図示したが、この発明では要するにダウンザホールドリル５が外管２に対して斜めに進退動するようにガイドしうる形状、構造であればよい。
また、外管２は、一体でも複数に分割されたものを継ぎ足して連結する構成であってもよい。
【０００８】
先導管部３は、外管２の先端で、外管２の軸線（以下、直進軸線とする）Ｌ１に対して所定角度で偏心する軸線（以下、偏心軸線とする）Ｌ２に沿って内周面が形成されているので、内蔵されたダウンザホールドリル５が上記内周面に沿って進退しうるようになっている。
【０００９】
ダウンザホールドリル５は、内部に軸心に沿って貫通する通路部１０Ａを有する公知の中空型のダウンザホールドリルからなっている。
このダウンザホールドリル５は、軸心に沿って通路部１０Ａを有する内挿スリーブ６ａが設けられており、その先端には筒状のビット７が固着されている。
【００１０】
また、中途位置で、前記内挿スリーブ６ａと外側のシリンダケース６ｂの間には、内挿スリーブ６ａに沿って進退方向に摺動する円筒状のハンマー８が外嵌されており、該ハンマー８の後方にはチェックバルブ９が設けられた概略構成からなっている。
【００１１】
このダウンザホールドリル５の基端は、内管２０としての中空で二重管からなるロッドの先端にネジなどで連結されており、ダウンザホールドリル５の通路部１０Ａと、前記内管２０の通路部１０Ｂとが連通するようになっている。
また、前記内管２０は、掘削深度に合わせて公知の構成によって順次に継ぎ足すことができる。
【００１２】
前記内管２０は、二重管ロッドであって第２外管２２と第２内管２４とからなっている。
また、先導管部３および外管２の外径は、本実施例の場合に、ビット７の外径より短く（同一でもよい）設定されているので、ビット７で削孔した孔内に外管２を挿入しうる。
【００１３】
次ぎに、本装置を使用した削孔方向の修正を説明する。
図３に示すコアリング時には、ボーリング機（図示せず）では、図示省略のロッド２０のみを回転させ、外管２は無回転（静止）とし、ロッド２０に装着したダウンザホールドリル５に加圧した空気または水を供給し、ハンマー７を作動して、ドリルビット７を打撃すると共に、内管２０であるロッドのみを給進し、あるいは内管２０と外管２とを給進する。
【００１４】
この場合、ダウンザホールドリル５は、外管２先端の先導管部３の偏心孔に挿通されているので、ドリルビット７は直進軸線Ｌ１を中心軸にして偏心軸線Ｌ２内を回転させながら掘進して削孔する。
そして、流体によって通路部１０Ａ、１０Ｂを用いてコアリングを行うことができる。
【００１５】
常掘進時に孔曲がりが生じた場合には、偏心孔の軸心を修正する。
この場合、外管２を静止した状態で、内管２０のみを回転し、内管２０に装着したダウンザホールドリル５に加圧した空気または水を供給し、ハンマー８を作動して、ドリルビット７を打撃して偏心軸線Ｌ２に沿って掘削し、所定の偏心量となった時、内管２０の回転を停止する。
【００１６】
次に、内管２０を停止させ、外管２を内管２０ないしダウンザホールドリル５に沿って回転または無回転で給進して偏心に修正することができる（図４参照）。
また、上記掘進作業時には、公知の孔曲り計測器をコアが通過する内管の通路部１０Ａないし１０Ｂにワイヤなどで吊して出し入れして、公知の手法で孔曲り計測を行うことができる。
【００１７】
このように孔曲り計測は、既存の計測器をコアが通過する通路部に出し入れすることで計測することができるので、削孔中の方向制御計測を可能にし、コアリングと孔曲り計測を必要に応じて実施しながら削孔できる。
【００１８】
上記実施例では、内管２０の先端にダウンザホールドリル５を連結し、外管２に貫挿した例を示したが、この発明ではダウンザホールドリルに代えて、コア採取部を設けた拡縮可能なリトラクトビットを取り付けてもよい。
【実施例２】
【００１９】
図５は、リトラクトビット５’を外管２に貫挿した異なる実施例を示す。
外管２の先端には偏心孔を形成した先導管部３が設けられている。
リトラクトビット５’は内管となる二重管ロッド２０’と連結されており、またそれぞれ通路部１０Ａ’、１０Ｂ’を有し、外管（ケーシング）以外は特開平１１−１８２１６９号に開示された公知構成とほぼ同様の構造からなっている。
なお、２２’は第２外管、２４’は第２内管である。
【００２０】
このリトラクトビット５’の作動方法は、公知のマルチダウンザホールハンマー式、あるいはリトラクトビットを枢着したロータリーパーカッションドリル式により、削孔する構成としてもよい。
その他の構成は、前記実施例と同様に、外管の先導管部に偏心孔を設けて、該偏心孔にリトラクトビット５’を挿入すると共に、二重管ロッド２０’をこれらに連結して指向性削孔と、コアリングができるようになっている。
【００２１】
この場合、リトラクトビット５’は、拡大時には、図５で実線で示すように先導管部３や外管２の外径より大きく拡開するが、縮小時には図５で仮想線で示すように先導管部３の中空内に嵌合しうるよう小さく閉じることができるので、二重管ロッド２０’に連結されたリトラクトビット５’を外管２から引き抜いてリトラクトビット５’を交換することが可能となる。
【００２２】
この場合も、前記実施例と同様に、指向性削孔を行うことができると共に、上記掘進作業時に、公知の孔曲り計測器をコアが通過する内管の中空部ないしコア採取部の中空の通路部にワイヤなどで吊して出し入れして、孔曲り計測を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
この発明は、上記実施例に限定されるものではなく、この発明の要旨を変更しない範囲で種々設計変更しうるものであること勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の指向性削孔装置の実施例を示すコアリング方向制御掘削システムの先端側の断面図であり（ａ）は前半部分、（ｂ）は後半部分である。（実施例１）
【図２】同中間位置の断面図である。（実施例１）
【図３】通常掘進を示す説明図である。（実施例１）
【図４】孔曲がり修正を示す説明図である。（実施例１）
【図５】リトラクトビットを用いた異なる実施例の部分断面図である。（実施例２）
【符号の説明】
【００２５】
１    指向性削孔装置
２    外管
３    先導管部
４    内管
５    ダウンザホールドリル
５’  リトラクトビット
６ａ  内挿スリーブ
６ｂ  シリンダケース
７    ビット  
８    ハンマー
９    チェックバルブ
１０Ａ  通路部
１０Ｂ  ロッドの通路部
２０    ロッド
２０’  二重管ロッド
２２    ロッドの外管
２４    ロッドの内管
Ｌ１    直進軸線
Ｌ２    偏心軸線
【図１】
2005048455.tif 000003
【図２】
2005048455.tif 000004
【図３】
2005048455.tif 000005
【図４】
2005048455.tif 000006
【図５】
2005048455.tif 000007