JP2000274173A - 掘削工法 - Google Patents

掘削工法

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JP2000274173A
JP2000274173A JP11080956A JP8095699A JP2000274173A JP 2000274173 A JP2000274173 A JP 2000274173A JP 11080956 A JP11080956 A JP 11080956A JP 8095699 A JP8095699 A JP 8095699A JP 2000274173 A JP2000274173 A JP 2000274173A
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Marutoku Kigyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダウンザホールハンマードリルを回転駆動部
に取り付け、回転駆動部下面にボルトで連結してケーシ
ングを固定的に吊り下げ、このケーシング先端からダウ
ンザホールハンマードリルのヘッドを顕出させて配設
し、これをクレーンで吊り下げて、ダウンザホールハン
マードリルを回転させながら地盤を掘削する掘削工法に
おいて、安定した、しかも、効率のよい掘削が確保でき
る。 【解決手段】 ケーシング2は排出用の窓穴10を適宜間
隔で上下段に形成し、ダウンザホールハンマードリル5
から吹き上げるエアーともに掘削ズリをこの窓穴10から
外へ排出させながら掘進する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ダウンザホール
ハンマードリル(空気ハンマードリル)を使用する掘削
工法に関する。
【0002】
【従来の技術】ダウンザホールハンマードリルは周知の
ごとく、ピストンの動きでハンマーを上下動させ、打撃
により掘削を行うものであり、固い岩盤から軟らかい砂
地盤まで広範にかつ効率的に掘削できる。そしてダウン
ザホールハンマードリルを回転駆動させながら削孔する
ことも行われている。
【0003】かかる回転駆動を伴う削孔は油圧または電
動のモータや減速機による回転駆動部の出力軸に連結し
たドリル軸の先端にダウンザホールハンマードリルを取
付け、回転駆動部をクローラー等の重機に設けたリーダ
ーマストより吊り下げて昇降させることで行なう。
【0004】リーダーマストは回転駆動部等の昇降ガイ
ドとなり、ダウンザホールハンマードリルの安定した昇
降を確保するためのものであるが、このような長尺なリ
ーダーマストを立てた重機は移動するのが大変であり、
掘削すべき穴の数が多く頻繁に移動を必要とする場合は
作業能率が悪いという問題があり、そこで図4に示すよ
うにクレーン1のブーム1aからのワイヤーのフック3
で吊り下げて使用するようにすれば、掘削すべき穴が連
続していく場合でも移動はこのブーム1aの旋回で行な
え、効率的なものとなる。
【0005】ただし、ワイヤーでの吊り支承となるため
回転駆動部4以下が大きく振れてしまい、掘削の安定性
が確保できないおそれがあるので、ダウンザホールハン
マードリルの外周にケーシング2を配設し、このケーシ
ング2は非回転として掘削することも行われている。図
中5aはダウンザホールハンマードリルのヘッド、5b
はビットであり、これらはケーシング2の先端より顕出
する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このようにケーシング
2を配設する場合は、ヘッド5での掘削ズリは主として
ケーシング2の外周をエアーとともに吹き上げられ、地
上部へと排出されるが、特に硬質でない地盤の場合には
その際に孔壁の崩壊を誘発することが多く、排出効率が
悪くなるとともに、掘削効率も低下してしまうおそれが
多い。
【0007】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、ダウンザホールハンマードリルを回転駆動部に取り
付け、回転駆動部下面にボルトで連結してケーシングを
固定的に吊り下げ、このケーシング先端からダウンザホ
ールハンマードリルのヘッドを顕出させて配設し、これ
をクレーンで吊り下げて、ダウンザホールハンマードリ
ルを回転させながら地盤を掘削する掘削工法において、
安定した、しかも、効率のよい掘削が確保できる掘削工
法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、第1に、ダウンザホールハンマードリルをド
リル軸を介して回転駆動部に取り付け、回転駆動部下面
にボルトで連結してケーシングを固定的に吊り下げ、こ
のケーシング先端からダウンザホールハンマードリルの
ヘッドを顕出させて配設し、これをクレーンで吊り下げ
て、ダウンザホールハンマードリルを回転させながら地
盤を掘削する掘削工法において、ケーシングは排出用の
窓穴を適宜間隔で上下段に形成し、ダウンザホールハン
マードリルから吹き上げるエアーともに掘削ズリをこの
窓穴から外へ排出させながら掘進すること、第2に、排
出用の窓穴はケーシング周面方向にも適宜な間隔を存し
て並べること、第3に窓穴からのエアーおよび掘削ズリ
の排出は、地表近傍の窓穴が多いが、それより下方の地
中の窓穴からも排出し、これがケーシングと孔壁の間に
介在して流動すること、第4に、ドリル軸はスクリュー
軸であることを要旨とするものである。
【0009】請求項1および請求項3記載の本発明によ
れば、ケーシングは排出用の窓穴を適宜間隔で上下段に
形成してあるので、掘削ズリはダウンザホールハンマー
ドリルから吹き上げるエアーともにケーシング内を通
り、排出用の窓穴から外へ排出される。そして窓穴から
のエアーおよび掘削ズリの排出は、地表に出ている窓穴
からよりなされる。その結果、従来のようにすべて掘削
ズリがエアーともにケーシングの外側を通る場合に比べ
て孔壁の崩壊が少ない。また、ケーシングの存在がエア
ー吹き上げの阻害となることを防止できる。
【0010】また、地盤内に挿入されたケーシングの部
分では、窓穴から多少のエアーおよび掘削ズリが排出さ
れ、これが孔壁とケーシングとの縁を切り、ケーシング
を摩擦抵抗なく挿入することができる。
【0011】請求項2記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、排出用の窓穴はケーシング周面方向にも適宜
な間隔を存して並べることで、前記孔壁とケーシングと
の縁切りはケーシングの周面全体で行われ、より掘削効
率のよいものとすることができる。
【0012】請求項4記載の本発明によれば、ドリル軸
はスクリュー軸であるので、そのスクリュー羽根の旋回
が掘削ズリのケーシング内の上昇を助け、エアーリフト
をゆっくり、かつ、確実なものとすることができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図1は本発明の掘削工法の1
実施形態を示す側面図、図2は本発明で使用する掘削装
置の側面図、図3は同上分解側面図である。
【0014】図中4は筺体の中に減速機構を備えた油圧
または電動のモータを収めた回転駆動部で、これは図4
に示すようにキャタピラ付きの台車に搭載されたジブク
レーン1(クローラクレーン)のブーム1aで吊り上げ
る。
【0015】この回転駆動部4のモータの出力軸4aに
スクリュー軸としてスクリュー羽根8を有するドリル軸
7(オーガ)を連結し、その先に表面にビット5bを散
在したヘッド5aが圧縮空気によって上下に往復動する
ように構成したダウンザホールハンマードリル5を設け
るが、駆動用の圧縮空気は、ドリル軸7とモータの連結
部に介装したエアースイベル(図示しない。)を介して
外部から取り入れ、これをドリル軸7の中を通して供給
する。
【0016】なお、浅い穴を掘削するときなどは、ドリ
ル軸7は別体として設けるものとせずにダウンザホール
ハンマードリル5の本体の一部とする場合もある。ま
た、ドリル軸7はスクリュー羽根を備えた軸(オーガ)
を使ってもよい。
【0017】本発明は、回転駆動部4の下面にボルトで
連結して円筒のケーシング2を吊り下げ、このケーシン
グ2の中にドリル軸7およびダウンザホールハンマード
リル5を通し、ヘッド5aを先端から顕出させた。この
ようにして、回転駆動部4から吊り下げるケーシング2
でダウンザホールハンマードリル5のドリル軸7を囲繞
する。
【0018】そしてケーシング2の周面には長さ方向に
係合突条9を設けた。この係合突条9は案内部材となる
ものであり、角棒を溶接することで形成できる。
【0019】また、ケーシング2には排出用の窓穴10を
適宜間隔で上下段に形成した。この排出用の窓穴10は縦
一列の並ぶものではなく、ケーシング2の周面を旋回す
るようにケーシング2の周面方向にも適宜な間隔を存し
て並べるものである。
【0020】なお、排出用の窓穴10の形状は図示のよう
に楕円形でも、また、円形でもよい。
【0021】次に、かかる掘削装置を用いて行う本発明
の掘削工法について説明する。穴を掘削すべき地面には
前記係合突条9に係合する凹部を形成したガイド11を設
置する。このガイド11は一例としてH形鋼である2本の
定規として主杆を平行に地面に固定し、これらの主杆の
間に2本の副杆(これもH形鋼)を移動自在に渡してク
ランプで固定した。
【0022】穴を掘削するには、まず、穴を掘るべき地
面に前記ガイド11としての定規である主杆および副杆を
水平に設置する。
【0023】次いで、回転駆動部4、ケーシング2、ド
リル軸7およびダウンザホールハンマードリル5からな
る掘削装置本体をクレーンで鉛直に吊り下げて、ガイド
11の上に移動させ、定規の副杆でケーシングを挟持す
る。このとき、副杆の凹部に、ケーシング2の係合突条
9を係合させて、穴を掘るべき位置にケーシング2を位
置決めする。
【0024】こうしておいて、ダウンザホールハンマー
ドリル5を駆動し、上下に往復動するそのへッド5aで
岩盤を打ち砕いて掘り進む。
【0025】同時に回転用のモータも始動する。ケーシ
ング2に固定された係合突条9がガイド11の凹部に係合
しているので、ケーシング2および回転駆動部1は回転
せずにドリル軸7およびダウンザホールハンマードリル
5がゆっくり(例えば15rpm ) と回転する。
【0026】ダウンザホールハンマードリル5がこのよ
うにゆっくり回ると、ヘッド5aの表面に散在している
ピット5bが岩盤の同じところを叩かずに少しずつ違っ
たところを叩くことになり、岩盤を効率よく破砕するこ
とができる。
【0027】また、掘削ずりは、ダウンザホールハンマ
ードリル5のヘッド5aから排出されるエアーとともに
ケーシング2内を吹き上げられ、排出用の窓穴10から外
へ排出されるが、かかる窓穴10からのエアーおよび掘削
ズリの排出は、地表上に出ている窓穴10のうち、一番地
表近くの窓穴10からより多く排出され、その結果、掘削
ズリの大部分は効率良く地上に排出される。なお、窓穴
10は適宜間隔で上下段に形成してあり、掘進でケーシン
グ2が地中に入ると、前記地表上に出ている地表近くの
窓穴10の位置は順次上の段に移行していく。
【0028】また、掘削ズリおよびエアーは地盤中にあ
るそれより下方の地中の窓穴10からも排出多少排出さ
れ、これがケーシング2と孔壁の間に介在して上方に流
動する。
【0029】これが孔壁とケーシング2との縁を切り、
ケーシング2を摩擦抵抗なく掘進させることができる。
【0030】穴を掘り終わり、次の穴の施工予定位置に
移動するには、掘削装置本体を吊り下げてガイド11から
抜き取り、掘削装置本体はクレーン1のブーム1aを旋
回させて移動する。
【0031】また、ケーシングとしては円筒のケーシン
グ2の他に角筒ケーシングでもよく、ドリル軸7をスク
リュー軸としない場合もあり得る。
【0032】
【発明の効果】以上述べたように本発明の掘削工法は、
ダウンザホールハンマードリルを回転駆動部に取り付
け、回転駆動部下面にボルトで連結してケーシングを固
定的に吊り下げ、このケーシング先端からダウンザホー
ルハンマードリルのヘッドを顕出させて配設し、これを
クレーンで吊り下げて、ダウンザホールハンマードリル
を回転させながら地盤を掘削する掘削工法において、掘
削ズリはダウンザホールハンマードリルから吹き上げる
エアーとともにケーシング内を通り、排出用の窓穴から
外へ排出され、しかも、かかる窓穴からのエアーおよび
掘削ズリの排出は、地表に出ている窓穴からより多くな
され、従来のようにすべて掘削ズリがエアーとともにケ
ーシングの外側を通る場合に比べて孔壁の崩壊が少ない
ものとなる。
【0033】また、地盤内に挿入されたケーシングの部
分では、窓穴から多少のエアーおよび掘削ズリが排出さ
れ、これが孔壁とケーシングとの縁を切り、ケーシング
を摩擦抵抗なく挿入することができ、効率のよい、安定
した掘削が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の掘削工法の1実施形態を示す側面図で
ある。
【図2】本発明で使用する掘削装置の側面図である。
【図3】本発明で使用する掘削装置の分解側面図であ
る。
【図4】従来例を示す側面図である。
【符号の説明】
1…クレーン 1a…ブーム 2…ケーシング 3…フック 4…回転駆動部 4a…出力軸 5…ダウンザホールハンマードリル 5a…ヘッド 5b…ビット 7…ドリル軸 8…スクリュー羽根 9…係合突条 10…窓穴 11…ガイド

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ダウンザホールハンマードリルをドリル
    軸を介して回転駆動部に取り付け、回転駆動部下面にボ
    ルトで連結してケーシングを固定的に吊り下げ、このケ
    ーシング先端からダウンザホールハンマードリルのヘッ
    ドを顕出させて配設し、これをクレーンで吊り下げて、
    ダウンザホールハンマードリルを回転させながら地盤を
    掘削する掘削工法において、ケーシングは排出用の窓穴
    を適宜間隔で上下段に形成し、ダウンザホールハンマー
    ドリルから吹き上げるエアーともに掘削ズリをこの窓穴
    から外へ排出させながら掘進することを特徴とした掘削
    工法。
  2. 【請求項2】 排出用の窓穴はケーシング周面方向にも
    適宜な間隔を存して並べる請求項1記載の掘削工法。
  3. 【請求項3】 窓穴からのエアーおよび掘削ズリの排出
    は、地表近傍の窓穴が多いが、それより下方の地中の窓
    穴からも排出し、これがケーシングと孔壁の間に介在し
    て流動する請求項1または請求項2記載の掘削工法。
  4. 【請求項4】 ドリル軸はスクリュー軸である請求項1
    ないし請求項3のいずれかに記載の掘削工法。
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