(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に円環状のアウタビットを取付けた外管とその外管の中に挿入されて先端にインナビットを取付けたダウンザホールハンマを有する内管とを設け、その外管が連結されたアダプタを有する掘削装置において、アダプタに着脱可能に固着されたアダプタヘッドの外周には空気入口および空気出口を有するスイベルが回転可能に設けられ、そのアダプタヘッドの中心にはピストンが軸線方向に移動可能に収容されたピストン室が形成され、前記空気出口は前記ピストン室のピストンヘッド側に連通し、前記空気出口はピストン室の反ピストンヘッド側に連通しており、そのピストンから延びるピストンロッドには空気通路が形成され、そしてそのピストンロッドはアダプタにスプラインを介して摺動はできるが回転不能に支持されており、そのピストンロッドの先端には内管が着脱可能に固着されており、作業時にピストンのピストンヘッド側に空気室が形成されていることを特徴とする掘削装置。
【請求項２】
先端に円環状のアウタビットを取付けた外管とその外管の中に挿入されて先端にインナビットを取付けたダウンザホールハンマを有する内管とを設け、その外管が連結されたアダプタを有する掘削装置において、アダプタに着脱可能に固着されたアダプタヘッドの外周には空気入口および空気出口を有するスイベルが回転可能に設けられ、そのアダプタヘッドの中心にはピストンが軸線方向に移動可能に収容されたピストン室が形成され、前記空気出口は前記ピストン室のピストンヘッド側に連通し、前記空気出口はピストン室の反ピストンヘッド側に連通しており、そのピストンから延びるピストンロッドには空気通路が形成され、そしてそのピストンロッドはアダプタにスプラインを介して摺動はできるが回転不能に支持されており、そのピストンロッドの先端には内管が着脱可能に固着されており、ピストンヘッドには弾性体が設けられていることを特徴とする掘削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、先端に円環状のアウタビットを取付けた外管とその外管の中に挿入されて先端にインナビットを取付けたダウンザホールハンマを有する内管とを設け、その外管が連結されたアダプタを有する掘削装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アウタビットとインナビットとを用いる２重管方式の掘削装置は知られており、例えば特開平５−２３１０８５号公報に開示されている。かかる公知技術では、外管とダウンザホールハンマとはアダプタを介して接続されており、作動に際してアダプタには上部の動力源からの回転力と振動力とが与えられるようになっている。
【０００３】
他方、ダウンザホールハンマは周知の通り振動を与えるので、アダプタに印加される振動とダウンザホールハンマの振動とが同期する場合はよいが、位相差がずれると、すなわち、ダウンザホールハンマが上動し、アダプタが下動すると、中間の内管に異常な応力が作用し、その結果、内管が損傷するという不都合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、アダプタの振動が内管に伝達されることがなく、もって内管の損傷を防止できる掘削装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、先端に円環状のアウタビットを取付けた外管とその外管の中に挿入されて先端にインナビットを取付けたダウンザホールハンマを有する内管とを設け、その外管が連結されたアダプタを有する掘削装置において、アダプタに着脱可能に固着されたアダプタヘッドの外周には空気入口および空気出口を有するスイベルが回転可能に設けられ、そのアダプタヘッドの中心にはピストンが軸線方向に移動可能に収容されたピストン室が形成され、前記空気出口は前記ピストン室のピストンヘッド側に連通し、前記空気出口はピストン室の反ピストンヘッド側に連通しており、そのピストンから延びるピストンロッドには空気通路が形成され、そしてそのピストンロッドはアダプタにスプラインを介して摺動はできるが回転不能に支持されており、そのピストンロッドの先端には内管が着脱可能に固着されており、作業時にピストンのピストンヘッド側に空気室が形成されている。
【０００６】
さらに本発明によれば、先端に円環状のアウタビットを取付けた外管とその外管の中に挿入されて先端にインナビットを取付けたダウンザホールハンマを有する内管とを設け、その外管が連結されたアダプタを有する掘削装置において、アダプタに着脱可能に固着されたアダプタヘッドの外周には空気入口および空気出口を有するスイベルが回転可能に設けられ、そのアダプタヘッドの中心にはピストンが軸線方向に移動可能に収容されたピストン室が形成され、前記空気出口は前記ピストン室のピストンヘッド側に連通し、前記空気出口はピストン室の反ピストンヘッド側に連通しており、そのピストンから延びるピストンロッドには空気通路が形成され、そしてそのピストンロッドはアダプタにスプラインを介して摺動はできるが回転不能に支持されており、そのピストンロッドの先端には内管が着脱可能に固着されており、ピストンヘッドには弾性体が設けられている。
【０００７】
したがって、駆動源からの回転力はアダプタヘッドからアダプタを介して外管に伝達され、そしてアダプタからスプラインを介してピストンロッドに伝達されて内管が回転する。その際に、空気入口および空気出口はスイベルにより回転しない。他方駆動源からの軸線方向の振動力は外管には直接伝達されるが、内管にはピストンヘッドに空気室があるために、この空気室内の空気圧力がクッションの役目をし、ピストンロッドに伝達されない。そのために駆動源からの振動とダウンザホールハンマからの振動とが干渉して内管を損傷することがない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下図１を参照して本発明の実施例を説明する。
【０００９】
図１において、一端が例えばねじ１で図示しない駆動源に連結されているアダプタヘッド２はその他端がねじ３でアダプタ４に着脱可能に固着されており、その外周にはスイベル５が相対回転可能に設けられている。図示の例ではスイベル５はアダプタヘッド２に設けたリング状突起部６とアダプタ４に設けたリング状突起７との間に回転可能に支持されており、したがって、ねじ３をゆるめてアダプタ４をアダプタヘッド２から取りはずしてスイベル５を挿入し、そして再びアダプタ４とアダプタヘッドとを連結すれば、スイベル５は回転可能にアダプタヘッドに支持される。
【００１０】
アダプタヘッド２の中心でねじ１の反対側は軸線方向に開放されたシリンダ室８が形成されている。そしてピストンヘッド側の第１空気室８ａは直径方向に延びる第１空気通路９と連通しており、反ピストンへッド側の第２空気室８ｂはやはり直径方向に延びる比較的細い別の第２空気通路１０と連通している。
【００１１】
スイベル５には空気入口１１と空気出口１２とが設けられ、それらはいずれも図示しない空気供給源および排気パイプに接続されている。この空気入口１１はスイベル５に形成されたリング状の第１通路１３を介して第１空気通路９に連通しており、空気出口１２はスイベル５に形成されたリング状の第２通路１４を介して第２空気通路１０に連通している。
【００１２】
シリンダ室８内にはピストン２０が軸線方向に摺動可能に収納され、そしてそのピストンロッド２１はアダプタ４とスプライン２３で係合しており、アダプタ４と摺動はできるが、回転はできないように支持されており、かつアダプタ４の支持部２２で支持されている。このピストン２０およびピストンロッド２１には中心孔２５が形成されている。そしてピストンロッド２１の反ピストン側の端部はねじ２６で内管３０が着脱可能に取付けられている。この内管３０には図示しないダウンザホールハンマが公知の態様で取付けられており、したがって、空気入口１１からの加圧空気は中心孔２５と内管３０の内部とを通ってダウンザホールハンマを作動させるようになっている。
【００１３】
アダプタ４の端部の内側には外管３１を着脱可能に取付けるねじ３２が螺設されている。したがって、内管３０および外管３１はいずれも継ぎ足し可能となっている。内管３０と外管３１との間の通路３３からの掘削スラリを排出するためにアダプタ４には半径方向にスラリ排出口３４が穿設されている。
【００１４】
なお、図示は省略したが回転又は摺動部分にはいずれもシール手段が設けられている。
【００１５】
したがって、作動に際し、空気入口１１から供給された加圧空気は、リング状の第１通路１３と第１空気通路９と第１空気室８ａと中心孔２５と内管３０の中を通ってダウンザホールハンマを作動する。
【００１６】
また駆動源からの回転力はアダプタヘッド２とアダプタ４とを介して外管３１に伝達されると共に、スプライン２３を介してピストンロッド２１から内管３０に伝達される。
【００１７】
しかしながら、空気出口には大気に解放されているために第１空気室８ａには加圧空気により間隙δが形成されており、第２通路１０はピストン２０のリーク分を排出する程度になっているので、アダプタヘッド２の軸線方向の振動力はピストン２０すなわち内管３０に伝達されない。それ故にダウンザホールハンマの振動とアダプタヘッド２の振動とは干渉しないので、内管３０に大きい応力が作用することがなく、内管３０の損傷を防止できる。
【００１８】
図２は本発明の別の実施例を示す第１空気室８ａに弾性手段であるコイルばね３５を設けた例である。この例でも作用効果は同様である。なお、コイルばね３５に代えてパッド、板ばね等任意適宜の弾性手段を用いることができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によれば、２重管形式のダウンザホールハンマを有する掘削装置において、内管や外管の継ぎ足し等に従来の掘削作業を容易に行うことができ、しかもダウンザホールハンマと駆動源からの振動の干渉や共振により、内管に異常応力が発生するのを防止でき、特に深度が大で、内管が長い場合に内管の座屈を防止でき、その効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す縦断面図。
【図２】本発明の他の実施例を示す部分断面図。
【符号の説明】
１・・・ねじ
２・・・アダプタヘッド
３・・・ねじ
４・・・アダプタ
５・・・スイベル
６・・・リング状突起部
７・・・リング状突起部
８・・・シリンダ室
８ａ・・・第１空気室
８ｂ・・・第２空気室
９・・・第１空気通路
１０・・・第２空気通路
１１・・・空気入口
１２・・・空気出口
１３・・・リング状の第１通路
１４・・・リング状の第２通路
２０・・・ピストン
２１・・・ピストンロッド
２２・・・支持部
２３・・・スプライン
２５・・・中心孔
２６・・・ねじ
３０・・・内管
３１・・・外管
３２・・・ねじ
３３・・・通路
３４・・・スラリ排出口
【図１】
0003856530.tif 000002
【図２】
0003856530.tif 000003