Bit assembly

本発明は、ドリル装置内のビット組立体に関し、前記装置は前記組立体を打ちつけ及び／又は回転させることにより作動し、前記組立体は、孔の中心部分を穿孔するパイロットビットと、該パイロットビットと接続して固定されるとともに、前記孔の外面を穿孔する円筒状内面を備えたリングビットと、さらにパイロットビットとリングビットとの間の相互回転及び軸方向移動の阻止構成とを含み、これにより前記阻止構成を開いてパイロットビットを孔から引き出せるようになる一方で、リングビットが孔の中に残ったままになり、ビット組立体は、ケーシングチューブ及びこの延長部と、ケーシングチューブの延長部からリング状装置を通じて、パイロットビット又はリングビットからケーシングチューブの延長部に牽引力を伝えるようになっている連結システムとを含み、ケーシングチューブが適所に残存する場合、リングビット及びパイロットビットで穿孔を継続するために前記連結システムを開くことができる。

国際公開ＷＯ２００４／０５７１４８号から、パイロットビット及びリングビットを備えた上記に示すようなドリル装置が以前より知られている。 しかしながら、この解決策では、ドリル孔の中の所望の地点に保護チューブが残るように穿孔を続けることは不可能である。

国際公開ＷＯ１９９６／７１８７９８号からは、ケーシングチューブとリングビットとをドリル孔の所望の位置に残すことができ、パイロットビット、すなわち中間ビットのみによって穿孔を続けられるドリル装置が知られている。 この解決策では、パイロットビットのみで穿孔を続けると、基本的に孔の直径が小さくなる。 固定のために行う穿孔では、穿孔を継続することによりアンカーボルト又はケーブルがこれにくっつき、これが孔をより小さくする。 この場合、固定物の接合面は、孔の直径が孔の端部まで一定のままである場合に見込まれるものよりも小さく形成される。

欧州特許公開第１１４４７９７号からは、溶接によりケーシングチューブの先端に最適に固定されたケーシングシューを収縮によってリングビットの周りに固定することにより、これらが互いに回転はできるが、軸方向にはロックされるようにすることが知られている。 リングビットの外面には、ケーシングシューの内面のリング状の隆起部分を入れ込む溝が存在するはずである。 この種の溝は、その壁厚の前記リングビットのリングマントルが溝に対して十分であることを必要とする。

フィンランド特許公開第９８６４９号からは、ケーシングチューブを引っ張るとともに、パイロットビット又はリングビットの外面上にバイオネットロックのように係止できるリングを有する保護チューブ解放システムが知られている。 リングはその内面に溝を有し、相互係止を実現するためにビットの外面上に隆起部分がそれぞれ存在する。 この解決策では、円筒形ビットの表面上に隆起部分を作ることは困難である。 例えば、この解決策では、多くの場合形成されるパイロットビット面の上にも洗浄溝が利用されていない。 ケーシングチューブに関しては、チューブ延長部は使用されないが片持ちリングが使用されることにより、他方の軸方向は係止されないままになっている。 ケーシングチューブ内部でビットを逃すと、ケーシングチューブを引っ張るリングをビットと係止した状態に戻すことができないため、ケーシングチューブがあまりに早く孔の中に残されると、これをビットによって再びうまく「見つける」ことができないという理由で、これは困難な結果を招く。

上述の解決策に含まれる不都合を解消するために、またこれらの解決策の技術的効果を改善するために、リング状装置が内側を向いた部分を備え、これにより前記装置をパイロットビット又はリングビットのいずれかの外面上の横溝内に回転するように固定して、その双方の軸方向の動きを制限又は阻止するようにしたことを特徴とする新しいビット組立体を開発する。

本発明の利点は、穿孔中に孔の中に引き込まれるケーシングチューブを、例えば岩に衝突したときなどに場合によってはドリル装置を孔から引っ張ることなく、孔の中の所望の位置に残すことができることである。 パイロットビット並びにリングビットがケーシングチューブを伴わずに穿孔し続けた場合でも、穿孔される孔の直径に変化はない。 この解決策では、ケーシングチューブを孔の中に引き込む牽引システムがパイロットビットの周囲に存在するので、多くの場合完成した孔の中に残されることになるリングビットの部品に関して材料を節約することができる。 ケーシングチューブが、リングビットではなくパイロットビットによって引っ張られる場合、パイロットビットとリングビットとの間の打撃面を以前の解決策に対して著しく小さくすることができ、これによりパイロットビットの円筒部分の壁厚も小さくすることができる。 一方で、本発明によるリング状装置とケーシングチューブ延長部との間の打撃面は容易に大きくすることができ、これによりパイロットビットの耐久性が延びる。 リング状装置をパイロットビットの外面に有利に係止することにより、パイロットビットの外面上の洗浄溝又はリングビット溝の少なくとも一部を使用できるようになる。 このことが可能になるのは、本発明によれば、リング状装置がその内面に内側を向いた隆起部分を含むからである。

以下、添付図面を参照しながら本発明をより綿密に開示する。

ドリル装置のパイロットビットを斜めに示す図である。

リングビットを嵌め込んだドリル装置のパイロットビットを示す図である。

ケーシングチューブに牽引力を伝えるリング状装置をパイロットビットに嵌め込んだドリル装置を示す図である。

ドリル装置のビット組立体を示す図である。

緩めたビット組立体の部品を示す図である。

図１はパイロットビット１を示しており、このパイロットビット１は、ステム１３と、ビットボタンを備えた打撃面１４と、円筒部分１６とを含み、この円筒部分は洗浄溝１２及びこれよりも浅い溝１７などの係止を目的とした縦溝、並びに係止用の横溝１０を有する。 円筒部分１６の先端は、その直径に関しては、より小さな円筒部分である。 ドリルくず洗浄溝１２は、パイロットビット面上の縦方向の溝よりも深い。

図２は、パイロットビット１の周りの適所に配置したリングビット２を示している。 係止爪７及び１５などの部分が、前記ビット１及び２を互いに一方の回転方向に回転不可能に、また互いに双方の軸方向に移動不可能に係止している。

図３は、ケーシングチューブに打撃力又は牽引力を伝えるとともにパイロットビット１の周りに設置されたリング状装置８を示している。 パイロットビットの外面上には、縦方向浅溝１７、並びに、そこから出る横溝１０も存在する。 リング状装置８の内面には内面突出部分９が属し、これが前記縦溝１７内に嵌め込まれるように固定され、また、横溝１０に当たるとさらに固定されることにより、 リング状装置８がパイロットビット１の周囲にバイオネット結合のように付着する。 従って、 リング状装置８をパイロットビット１の上方から取り外すこともできる。

図４は、ケーシングチューブの端部に溶接されることになるケーシング延長部６の断面図を示しており、これがリング状装置の周囲に、例えば、焼きばめによって固定されることにより、これらの部品の相互回転が可能なように収縮接合部は緩んだままにされる。 しかしながら、これらは互いに軸方向には係止されるが、これらのために軸方向に５〜１０ｍｍの小さな相互空隙が残る。 ケーシングチューブは図示していないが、これは公知の方法により、例えば、延長部６への溶接固定により固定される。

図５は、発明した構造による緩めた構成要素を示している。 リング状装置８の内側突出部分９のために、パイロットビット１の円筒部分上に溝１０が存在し、そのうちの１つを小さく回転運動させることによりこの溝内に部分９をねじ込むことができる。 パイロットビット１を、 リング状装置８に双方向に通すこともできる。 延長部６を含むケーシングチューブが孔の中に残る場合、リングビット２は常に末端孔内に残るはずである。

図面には、ケーシングチューブをパイロットビット１からリング状装置８によりケーシングチューブの延長部６に引っ張った構成を示している。 前記引っ張りを、前記リング状装置８によりリングビット２の外面から同様にケーシングチューブの延長部６まで構成することもできる。

１ パイロットビット２ リングビット６ 延長部７ 係止爪８ リング状装置９ 内面突出部分１０ 横溝１１ リング状溝１２ 洗浄溝１３ ステム１５ 係止爪１７ 縦方向連結溝