Drilling method and device

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、特許請求の範囲の請求項１および請求項２の上位概念の特徴をもつ、特に加圧注入支柱（Verpressanker）を製作するための、地中又は岩に穴をあけるための方法、並びにこの方法を実施するためのボーリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば地中又は岩に加圧注入支柱のための穴を造るためのボーリング装置が知られている。 これらは、全空間軸に動くように関節アームにヒンジ止めされた砲架をもつカタピラー車を有している。 そのようなボーリング装置には幾つものボーリングロッドの接合部分のためのマガジンが備えられている。 砲架に上昇、下降可能に取り付けられた、ボーリングビット付きボーリングロッドのための駆動装置が、ボーリングロッドの接合部分を一つずつこのマガジンから機械的に受け取る。
穴をあけた後、および加圧注入支柱を入れる前に、ボーリングロッドの接合部分は再びマガジンに移される。 不都合は、そのようなボーリング装置により、ボーリング穴の壁を支えるためにまたケーシングを設置することのできるボーリング穴をあけることができないことである。

【０００３】また既に、ボーリングロッドとボーリング穴ケーシングの接合部分が同軸に入りまじりあって配置されるただ１つのマガジンを有するボーリング装置も知られている。 不都合はこの場合、ボーリング穴ロッド接合部分とボーリング穴ケーシング接合部分が不必要に長いことである。 これによりボーリング装置の組立てが構造上金のかかるものになり、それ故不必要に値段が高くなる。 同軸に入りまじりあって配置されたボーリング穴ロッドとボーリング穴ケーシングの接合部分は、穴をあけるために、例えば１つのダブルヘッド駆動装置によっていっしょにマガジンから取り出され、ボーリング穴に移される。 ボーリング穴をあけた後、加圧注入支柱を入れる前に、ボーリング穴ロッドの接合部分は一つずつマガジンに移されねばならない。 加圧注入支柱を入れた後、ボーリング穴ロッドの接合部分は一つずつマガジンから取り出され、引き出されたボーリング穴ケーシング接合部分と共に同軸配置においてマガジンに戻される。
ボーリング穴ロッドおよびボーリング穴ケーシング接合部分のマガジンへの戻しはめんどうで、時間がかかる。
また、接合部分のために特別の駆動装置が必要である。

【０００４】その他の既知の技術水準も常に、ただ１つのマガジンが用いられる構造を前提として出発している（DE2435535C2、DE-GM1888205、DE-GM8714952U1、US489
7009、US3493061、SU785460）。 このただ１つのマガジンがボーリングロッド接合部分のために用いられ、その結果これら既知の装置の効率は低い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明の根底には、
ボーリングロッドおよびボーリング穴ケーシングのための接合部分のより簡単な取扱いを許し、さらにボーリング装置のより簡単な、それ故より安価な組立てを可能にする地中又は岩にボーリング穴を造るための方法およびボーリング装置を示す課題がある。 その際、ボーリング装置の不必要な構造高さが避けられねばならない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明はこの課題を請求項１および請求項３の特徴によって解決する。

【０００７】この発明は、ボーリングロッドとボーリング穴ケーシングの接合部分が互いに分離しておよび時間的に相次いでマガジンから取り出され、穴をあけた後加圧注入支柱のためにこの中に戻されることができる長所を提供する。 特にボーリング穴ロッドとケーシングパイプの接合部分のマガジンへの供給が発明により簡単にされる。

【０００８】発明の優先的実施例により、ボーリングロッドとボーリング穴ケーシングの接合部分に対し別々のマガジンが用いられる。 これらは優先的にボーリング装置に上下に配置される。 接合部分は相次いで、一直線に並ぶ作動位置およびそれに続き外部位置に戻されるマガジンから取り出される。 それらは駆動装置により同軸配置においてボーリング場所に移され、そこでボーリング穴内のボーリングロッドおよびボーリング穴ケーシングのための接合部分の端と結合される。 予め決められた長さのボーリング穴をあけ、ケーシングを施した後、ボーリングロッドの接合部分は一つずつ属するマガジンに移される。 これに続いて加圧注入支柱がまだケーシングされているボーリング穴に入れられる。 続いてボーリング穴ケーシングの接合部分が一つずつ引き出され、属するマガジンに移される。 マガジンはこのために作動位置に、および続いて初期位置に旋回して戻る。

【０００９】この発明のその他の形成は下位特許請求の範囲から明らかになる。

【００１０】

【実施例】発明は以下、図面に示された実施例により詳しく説明される。

【００１１】ボーリング装置（１）は、通例のように、
液圧で操作される関節アーム（３）をもつカタピラー車（２）を有することができる。 関節アームに、上昇、下降可能で、全空間軸方向に動く砲架（４）がヒンジ止めされている。 砲架に、複式あるいはダブルヘッド駆動装置であることができる駆動装置（６）が案内されて配置されている。 この駆動装置（６）の駆動ヘッド（７）
は、ボーリングビット付きボーリングロッドに対する回転および／又は打撃駆動に用いられる。 この駆動装置（６）の駆動ヘッド（８）は、例えばダブルヘッド駆動装置が用いられる場合場合によりボーリング穴のボーリングビットをもつケーシングに対する回転および／又は打撃駆動に用いられる。 複式駆動装置の場合、ボーリング穴ケーシングおよびボーリング穴ロッドは同時に回転および／又は打撃される。

【００１２】ボーリング駆動装置（６）は砲架（４）の送り機構（９）を通じて上昇、下降可能に動かされる。
砲架（４）の下端（10）には、ボーリングロッドおよびボーリング穴ケーシングの接合部分の継ぎ手、例えばねじ継ぎ手の保持、外しおよび締付けに用いられる破砕、
締付け、案内装置（11）が備えられている。 例えば差込み継ぎ手を用いることもできる。

【００１３】発明により優先的に砲架の両側にボーリングロッドの接合部分（13）のためのマガジン（12）が配置される。 これらマガジン（12）はタレットヘッド状に形成されている。 マガジン（12）はその中軸（14）の回りに回転可能である。 それらは周囲に幾つかの接合部分を、外に自由に取外し可能に配分されて受け取る。 各マガジンは図３による外部貯蔵位置から旋回駆動装置を通じて旋回軸（15）の回りに内側の作動位置（示されていない）に旋回可能である。 この作動位置において、駆動ヘッド（７）はボーリングロッドの一直線に並んでいる関係づけられた接合部分（13）を受け取ることができる。 関係づけられた接合部分（13）の受取り後、マガジンは再び外の貯蔵位置へ旋回する。

【００１４】ボーリングロッドの接合部分のためのマガジン（12）の下に、砲架（４）の両側に同じ様にボーリング穴のケーシングの接合部分（17）のためのマガジン（16）が配置されている。 これらマガジンは同様にタレットヘッド状に形成されている。 それらは中軸(18)の回りに回転可能である。 それらはその周囲に、ボーリング穴のためのケーシングの幾つかの接合部分を、外に自由に取外し可能に配分されて受け取る。 各マガジンは旋回駆動装置を通じて旋回軸（19）の回りに、外部貯蔵位置から、関係づけられたケーシングの接合部分が駆動ヘッド（８）と一直線に並ぶ作動位置に移動可能である。

【００１５】駆動ヘッド（７）による接合部分（13）の受取り後、ボーリング駆動装置（６）は下へ動かされる。 駆動ヘッド（８）は、作動位置にあるマガジン（1
6）から、パイプとしてボーリングロッドの接合部分（1
3）を同軸に取り巻くボーリング穴ケーシングの一直線に並んでいる接合部分（17）を受け取る。

【００１６】これに続いてボーリング駆動装置（６）
は、マガジン（16）のその貯蔵位置への帰還後下方に動く。 接合部分（13）および（17）は、破砕、締付け、案内装置（11）の使用の下、既知の方法でボーリング穴にあるボーリングロッドおよびケーシングとしっかり結合される。 これに続いてボーリング駆動装置（６）の回転および／又は打撃駆動が操作される。

【００１７】ボーリング穴の完成後、先ずボーリングロッドの接合部分が一つずつ解体される。 ボーリングロッドの接合部分（13）はそれからマガジン（12）の高さに動かされる。 マガジン（12）は内へ旋回される。 接合部分（13）はそれに続いて適合する位置においてマガジン（12）に移される。 それに続いてマガジンは再びその外部貯蔵位置に戻される。

【００１８】続いて加圧注入支柱がまだケーシングされているボーリング穴へ作り付けられる。

【００１９】これに続いてケーシングの接合部分が一つずつ解体される。 ケーシングの接合部分（17）は前述と同様の方法でマガジン（16）に移される。

【００２０】砲架の長さが長すぎず、ボーリング装置が重すぎないために、接合部分（13）、（17）に対し約２
ｍの長さを選ぶことが勧められる。

【００２１】ボーリングロッドのための接合部分（13）
とボーリング穴ケーシングのための接合部分（17）を並べてただ１つのマガジンに収容することも原則的に可能である。 マガジンはまた原則的に、ボーリング装置自身に備えられる必要はない。 それらはまた横に配置された場所、例えば別の車両に備えることができる。

【００２２】マガジン（13）を図３によるその貯蔵位置から旋回軸（15）の回りの回転により作動位置へ旋回させる場合、接合部分（13）が同軸に駆動ヘッド（７）の下にある。 この駆動ヘッド（７）は今や相応する接合部分（13）と機能を保証するように結合されねばならない。 この目的のために、各マガジン（13）は図４によるロック装置（20）を有することができる。 これは、駆動ヘッド（７）が接合部分（13）と例えばねじ締めによって結合されるように、作動位置にあるボーリングロッドの接合部分（13）をねじれないように止め具で固定することができる。 この際接合部分（13）は上部にねじ山（43）を有することができ、それが駆動ヘッド（７）とねじ締めされる。 図４、図６、図７により、ロック装置（20）は２つの部材（21）および（22）から成り、それらはそれぞれ共働する滑り斜面(24)および（25）を有している。

【００２３】第１部材（21）はガイド（27）の下に固定的に鍵状の止め装置（23）を備えられ、その前領域が接合部分（13）の外周の相応する鍵面（42）と係合することができる。 ロック装置（20）の第１部材（21）は、この鍵状の止め装置（23）の下で、接合部分（13）の外周の両側を滑り過ぎることができるように形成されている。

【００２４】第２部材（22）は、各マガジン（12）および（16）の中央領域Ｚで中軸（14）および（18）上に高さ調整可能に配置された往復台（44）に固定されている。 この往復台（44）は、各マガジンの中央領域Ｚに支持されているピストンシリンダユニット（26）と結合している。

【００２５】図６は、引き戻された位置のロック装置（20）を示す。 今図７によりピストンシリンダユニット（26）が操作されると、往復台（44）は軸（14）上を上へ移動し、それにより第２部材（22）、滑り面（24）、
滑り面（25）を通じ第１部材（21）が矢印方向に、鍵状の止め装置（23）の前面が鍵面（42）に係合し、これにより作動位置にある接合部分（13）をねじれないように保持するまで右へ押される。 中央領域Ｚと固定的に結合されたガイド（27）はその際、第１部材（21）が押される間、対抗面として働く。

【００２６】今や上から駆動ヘッド（７）が下降し、ねじ山（43）を通じてねじれないように接合部分（13）と結合されることができる。 この結合後、ピストンシリンダユニット（26）は再び操作され、その結果ロック装置（20）は図７に示された位置から図６に示された位置に戻る。 接合部分（13）は駆動装置（６）および駆動ヘッド（７）を通じて下へ、ケーシングの接合部分（17）が配置されているマガジン（16）の領域へ動かされる。 またこれらマガジンも−前述の構造と同じく−それぞれロック装置（20）を有し、これにより同じ様に作動位置にあるケーシングの接合部分（17）が駆動ヘッド（８）とねじれないように結合される。

【００２７】接合部分（13）の、地中から突出する関係づけられた接合部分との結合、および接合部分（17）
の、ボーリングロッドの地中から突出する部分との同様の結合後、駆動ヘッド（７）および（８）はそれぞれの接合部分（13）および（17）から装置（11）を通じて外され、その初期位置に戻る。

【００２８】ボーリング穴の完成後、相応する接合部分は、先に装置（11）によってねじ結合をゆるめられた後、関係づけられたマガジンの領域に戻される。 各駆動ヘッド（７）および（８）と関係づけられた接合部分（13）および（17）間の結合を最終的に解くために、再び相応するロック装置（20）が作動し、作動位置にある各接合部分（13）および（17）をそれぞれのマガジン領域に、これら接合部分とこれらに関係づけられた駆動ヘッド（７）および（８）間の結合が再び解かれるまでしっかり保持する。 接合部分はこれにより作動位置から関係づけられたマガジン（12）および（16）内の貯蔵位置に戻される。

【００２９】各マガジン（12）および（16）に配置された接合部分（13）および（17）を問題なく止め具で固定および案内するために、図４により各中軸（14）はローラーガイド（28）を備えることができる。 このローラーガイド（28）は図５により、それぞれ、案内スリット（31）を両側で取り囲む２つの同軸に配置されたローラー（28）および（29）を有している。 これにより各接合部分（13）および（17）は良好に、関係づけられたローラー（29）および（30）間の案内スリット（31）内を案内されることができ、その結果支持における改善が生み出される。

【００３０】図８により、カタピラー車（２）が砲架（４）の領域において関節アーム（33）および（34）を通じて上昇、下降可能な作業プラットオーム（32）を備えられる可能性が存在する。 これら関節アーム（33）および（34）はこの場合、連結器（39）と、カタピラー車（２）に関節アーム（３）と並んで配置される軸受け構造(45)を含む４関節構造の部分である。

【００３１】これは、両関節アーム（33）および（3
4）、並びに連結器（39）をもつ二重揺り腕であり、その際合わせて４つの関節（35、36、37、38）が備えられている。 揺り腕（39）に作業プラットホーム（42）が固定される。

【００３２】両関節アーム（33）および（34）間にピストンシリンダユニット（41）があり、その１つの腕は外被に配置され、一方他方の腕は関節アーム（33）と結合している。 このピストンシリンダユニット（41）が操作されると、両関節アーム（33）および（34）が上方に旋回し、その結果連結器（39）を通じて作業プラットホーム（32）が矢印方向に動く。

【００３３】関節アーム（33）に配置されているピストンシリンダユニット（40）を通じて連結器（39）は常に、作業プラットホーム（32）が常に水平面にあることを保証する位置に保持される。 この目的のために、両関節アーム（33）および（34）は入れ子式に形成されている。 この作業プラットホーム（32）により、発明によるボーリング装置の作業過程は簡単にコントロールされ、
機能を保証するように制御される。

【図面の簡単な説明】

【図１】発明によるボーリング装置の側面図。

【図２】図１の部分正面図。

【図３】図２の線分III-IIIによる上面図。

【図４】ロック装置を伴うマガジンの図式的側面図。

【図５】ローラーガイドの上面図。

【図６】引き戻された位置のロック装置の拡大図式図。

【図７】前に押し出されたロック位置の図６による実施例を示す。

【図８】作業プラットホームの図式的側面図。

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