JP2001182474A - 削孔装置 - Google Patents

削孔装置

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JP2001182474A
JP2001182474A JP37241199A JP37241199A JP2001182474A JP 2001182474 A JP2001182474 A JP 2001182474A JP 37241199 A JP37241199 A JP 37241199A JP 37241199 A JP37241199 A JP 37241199A JP 2001182474 A JP2001182474 A JP 2001182474A
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drilling
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Yasunori Matsuda
安則 松田
Hozumi Sakaguchi
穂積 坂口
Tadashi Ninomiya
正 二宮
Shoji Nakama
祥二 中間
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 掘削スライム及び気泡を一箇所から排出する
ようにして作業環境を良好な状態にし、掘削スライム及
び気泡の回収を容易に行えるようにした削孔装置を提供
することにある。 【解決手段】 外管2の後端に後端閉塞部11を設け、
後端閉塞部11に排水管12を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル掘削の際
の長尺鋼管先受け工法などの地中工法やアンカー工法な
どに用いられ、起泡液と圧送空気とを送って削孔ビット
が気泡を発生させて気泡で掘削スライムを排出する削孔
装置に関し、特に削孔ビットから噴出した気泡と掘削ス
ライムの排出を改良したものである。
【0002】
【従来の技術】亀裂、すべり面の多い地山や、土砂地
山、強度の小さい軟岩、膨張性地山などでのトンネル掘
削工事には、地山の安定性を図る必要がある。このよう
な性状の地山の安定性を図る工法の一種として、長尺鋼
管先受け工法が知られている。掘削の際には、削孔ビッ
トに管内を通して冷却媒体を送り、掘削による掘削スラ
イムは管内を通して管後端から排出される。削孔水の排
出効果を向上させるために起泡体と圧送空気を用いるこ
とを考案した。しかし、削孔ビットから噴出された気泡
と掘削スライムは容積が大きくなっているために、管内
に排出管等を設けたのでは、排出できる量が不足するた
め、管内の空間を排出路とし、後端を開放して排出して
いた。後端を開放した状態では、外管後端から気泡と掘
削スライムが飛散し、削孔装置の周囲を汚し、また気泡
によって容積が大きくなっているので回収が大変であっ
た。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来のこれらの問題点を解消し、掘削スラ
イム及び気泡を飛散しないように回収でき、作業環境を
良好な状態にできる削孔装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決した本
発明の構成は、 1) 複数連結された長尺な外管と内管からなる2重管
構造の内管の先端部に削孔ビットを設け、同内管内部を
通って起泡液と圧送空気とを混合状態で削孔ビットまで
送って削孔ビットの位置で噴出する供給通路を設け、削
孔に伴う掘削スライムと削孔ビットから噴出する気泡と
を前記内管と前記外管との間の空間を通して後方に排出
する削孔装置であって、外管後端の開口を閉じた状態に
する後端閉塞部を外管後端に脱着自在に取付け、同後端
閉塞部に掘削スライムと気泡を外管の外部に排出するた
めの排出管を取り付けた削孔装置 2) 排出管内に撹拌体を設け、撹拌体のある排出管個
所に消泡剤注入口を設けた前記1)記載の削孔装置 3) 外管の前後端に連結用のネジ部を設け、連結され
た外管の後端のネジ部を保護する外管保護部を外管の後
端に螺着し、同外管保護部を後端閉塞部に回転可能に取
り付ける構造にした前記1)又は2)記載の削孔装置に
ある。
【0005】
【作用】本発明では、削孔に伴う掘削スライムと削孔ビ
ットから噴出する気泡を外管と内管の間を通して外管後
端に送る。外管後端には後端閉塞部を設けているので、
掘削スライム及び気泡を後端で止め、後端閉塞部に設け
た排出管より外部に排出する。よって掘削スライム及び
気泡は、後端から飛散することなく一箇所から排出され
る。排水管内に撹拌体を設け、撹拌体のある個所に消泡
剤注入口を設けたものは、排水管内の掘削スライム及び
気泡に消泡剤を注入し、撹拌体で撹拌して消泡して掘削
スライムの容量を小さくする。外管の前後端に連結用の
ネジ部を設け、外管保護部を外管後端に螺着し、外管保
護部に後端閉塞部を取り付けるものは、容易に連結でき
る管の構造とし、かつ管後端のネジ部を保護して、その
後の連結に支障がないようにする。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の削孔装置の削孔ビットに
起泡液と圧送空気とを混合状態で送る方法としては、削
孔ビットの後端に削孔ビットに推力と回転力と打撃力と
を伝えるための内管ロッドを外管内に取り付け、内管ロ
ッドの内部に供給通路を設けるものや、供給のみを行う
供給管を外管内に設けるものなどがあり、どのようなも
のでもかまわない。
【0007】
【実施例】本発明の実施例について図面を参照して具体
的に説明する。図1〜5に示すのは、スイベル部をアダ
プターに設け、そのアダプターがドリフター取付穴と内
管ロッド取付穴と連通部を設ける構造にし、スイベル部
が連通部を覆うようにし、外管の後端に外管保護部とし
てディスチャージャヘッドを螺着し、ディスチャージャ
ヘッドに後端閉塞部を取り付け、後端閉塞部に排出管を
設けるようにした削孔装置の例である。図1は実施例の
削孔装置の一部を拡大した説明図である。図2は実施例
の削孔装置の説明図である。図3は実施例の削孔装置の
一部を拡大した説明図である。図4は実施例の削孔装置
の削孔ビット装着部分の説明図である。図5は実施例の
削孔装置の削孔ビット部分の正面図である。図中、1は
削孔装置を備えた削孔機、2は外管、2aはねじ部、3
は内管ロッド、3aは供給通路、3bはねじ部、4は掘
削ビット、4aは供給路、4bは排出路、4cは掘削
刃、4dは径大部分、4eは外周側ビット、5はアダプ
ター、5aはドリフター取付穴、5bは内管ロッド取付
穴、5cは連通部、6はスイベル部、6aはシール部、
6bは通路、6cは取付具、6dは取付ボルト、7はド
リフター、7aは出力軸、10は外管保護部として用い
たディスチャージャヘッド、11は後端閉塞部、12は
排出管として用いた排水管、12aは取入口、12bは
撹拌体、13は連結具、14はケーシングシュー、14
aは段差部、15は排出チューブ、15aは消泡体注入
口、16は撹拌体である。実施例の削孔装置において内
管ロッド3は内部に供給通路3aを備え、両端にねじ部
3bを設けている。この内管ロッド3の後端に連結具1
3を螺着し、先端に掘削ビット4を取り付ける。掘削ビ
ット4は図4に示すように先端に掘削刃4cを備え、内
部に内管ロッド3の供給通路3aに接続され掘削刃4c
付近で外部と連通する供給路4aを設けている。また、
掘削ビット4は円周方向の3箇所が外周から内側に向っ
て切欠いた形状にし、切欠いた部分が先端から後方まで
続くようにして、排出路4bにしている。また、掘削刃
4cより後方には、径を大きくした径大部分4dを設け
る。さらに図4に示すように掘削ビット4の先端外周に
は、掘削刃4cに対して回転自在な外周側ビット4eを
設け、外周側ビット4eに筒状のケーシングシュー14
を螺合で取り付け、ケーシングシュー14の内部に掘削
ビット4を収容するようにする。さらにケーシングシュ
ー14の内周の一部には、掘削ビット4の径大部分4d
と係合する段差部14aを設ける。次に内管ロッド3の
後端に取り付けた連結具13の後端に別の内管ロッド3
を螺着し、ケーシングシュー14の後端に筒状で両端に
ねじ部2aを備え連結可能な外管2を螺着する。さらに
外管2の後端に別の外管2を螺着する。これにより内管
ロッド3は外管2の内部に収容される。なお、内管ロッ
ド3と外管2の長さは、常に図3に示すように連結した
外管2の後端から連結した内管ロッド3の後端部分が突
出するようにしている。内管ロッド3と外管2は掘削に
従って順に継ぎ足されていく。この連結された外管2の
後端に外管2のねじ部2aを保護するためのディスチャ
ージャヘッド10を螺着する。この際に、ディスチャー
ジャヘッド10の後端に後端閉塞部11を取り付ける。
後端閉塞部11は筒状の一端を塞いだコップ形になって
おり、開放した側の端の外周部分を径を大きくするよう
に環状に凸にしている。また、塞いだ部分の中央には穴
を設け、内管ロッド3が突出できるようにする。ディス
チャージャヘッド10の後端は内径側に凸となる環状突
起部分を設けているので、ディスチャージャヘッド10
の後端と後端閉塞部11の先端を係合させてディスチャ
ージャヘッド10を後端閉塞部11とともに外管2の後
端に取り付けるようにする。このように後端閉塞部11
によって外管2の後端は閉じた状態になる。さらに後端
閉塞部11の外周部分には、排水管12を取り付ける。
排水管12の先端外周は段差を設けて取り付けたチュー
ブがはずれないようにし、さらに排水管12には、取り
付けたチューブを外周側から固定する固定具が設けられ
ている。この排水管12に排出チューブ15を設け、排
出チューブ15には、消泡体注入口15aを設ける。さ
らに排出チューブ15の内部には、スクリューを回転さ
せて排出チューブ15の内部を撹拌するための撹拌体1
6を設ける。次に外管2の後端の後端閉塞部11より突
出している内管ロッド3の後端にアダプター5を取り付
ける。アダプター5は、円柱状で、一方の端面に内管ロ
ッド3の後端に螺着できる所定深さの内管ロッド取付穴
5bを設ける。次にに反対側の端面にドリフターの出力
軸を取り付けできる所定深さのドリフター取付穴5aを
設ける。ドリフター取付穴5aと内管ロッド取付穴5b
は連通しないようにする。ドリフター取付穴5aの底面
はドリフター出力軸からの推力、打撃力を面で受けられ
るように平面形状になっている。次にアダプター5の外
周から内管ロッド取付穴5bに連通する連通部5cを設
ける。次に、アダプター5の連通部5cを設けた外周部
分を環状に覆うように筒状のスイベル部6を設ける。ア
ダプター5の外周の一部に環状の溝を設け、スイベル部
6の端にアダプターの外周の環状溝に係合する取付具6
cを取付ボルト6dで取り付ける。これにより、アダプ
ター5に対してスイベル部6は回転自在になる。また、
スイベル部6の内周で連通部5cの外周開放部と対向す
る位置に環状の溝を設け、スイベル部6の外周の一部に
取り入れ口を設けて環状の溝に連通させて通路6bを形
成する。次にスイベル部6の環状の溝の前後にスイベル
部6の内周とアダプター5の外周の間を環状にシールす
るシール部6aを2箇所ずつ設ける。次にアダプター5
のドリフター取付穴5aにドリフター7の出力軸7aを
取り付ける。この削孔装置は車輪を駆動して移動する削
孔機1の先端に設けた上下動自在のアームに取り付けら
れる。また、削孔機1の近くには作業を行う際にエアー
をスイベル部6の通路6bに送るためのコンプレッサと
削孔水として用いた起泡溶液をスイベル部6の通路6b
に送るための起泡溶液供給装置を搭載した別の移動車を
位置させるようにする。この実施例の削孔装置を駆動し
て掘削するには、ドリフター7を駆動してドリフター7
の出力軸からの推力、打撃力、回転力をアダプター5に
伝えられ、内管ロッドを介して掘削ビット4に伝えられ
て掘削ビット4によって地山が掘削され、削孔が形成さ
れる。このようにして掘削ビット4によって削孔が行な
われていく際には、掘削ビット4の径大部分4dがケー
シングシュー14の段差部14aを押すことによって外
管2は先端から引かれるようにして推進して行く。これ
にともなって外管2及び内管ロッド3を順に継ぎ足すこ
とによって長い削孔及び管の布設を行う。従来と異な
り、アダプター5のドリフター取付穴5aの底面は、面
すべてでドリフター7の出力軸の推力、打撃力を受けら
れるため、確実に力を伝達することができ、また単位面
積当りに加わる力が小さくなって信頼性、耐久性が向上
する。このようにして削孔が行われる際には、起泡溶液
供給装置とコンプレッサによってスイベル部6の取り入
れ口に起泡溶液とエアーが送られる。起泡溶液及びエア
ーは、スイベル部6の通路6bを通って内管ロッド取付
穴5bから内管ロッド3の供給通路3aに供給され、供
給通路3aから掘削ビット4の供給路4aを通って冷却
用媒体として掘削刃4c付近に供給される。掘削ビット
4によって掘削された掘削スライムは、排出路4bを通
って内管ロッド3の外周と外管2の内周の間を通って後
方に移動する。本実施例の削孔装置では外管2の後端に
取り付けた後端閉塞部11によって掘削スライムが外管
後端から飛散することなく、排水管12により外部に排
出される。さらに、排出管12に取り付けた排出チュー
ブ15の消泡体注入口15aから消泡剤を注入し、撹拌
体16によって撹拌することによって消泡して容積が増
大した掘削スライムの消泡を行って容積を小さくして回
収を行うことができる。よって回収作業が非常に効率的
になり、また、作業環境を良好な状態に保つことができ
る。
【0008】
【発明の効果】本発明によれば、掘削スライム及び気泡
を飛散しないように回収でき、作業環境を良好な状態に
できる削孔装置にできる。排水管内に撹拌体を設け、撹
拌体のある個所に消泡剤注入口を設けたものは、消泡を
行って掘削スライムの容量を小さくして効率的に排出し
た掘削スライムの回収ができるようにする。外管の前後
端に連結用のネジ部を設け、外管保護部を外管後端に螺
着し、外管保護部に後端閉塞部を取り付けるものは、外
管を連結する作業を効率的に行うことと掘削スライムと
気泡の容易な回収及び作業環境の良好化を両立させるこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の削孔装置の一部を拡大した説明図であ
る。
【図2】実施例の削孔装置の説明図である。
【図3】実施例の削孔装置の一部を拡大した説明図であ
る。
【図4】実施例の削孔装置の削孔ビット装着部分の説明
図である。
【図5】実施例の削孔装置の削孔ビット部分の正面図で
ある。
【符号の説明】
1 削孔装置を備えた削孔機 2 外管 2a ねじ部 3 内管ロッド 3a 供給通路 3b ねじ部 4 掘削ビット 4a 供給路 4b 排出路 4c 掘削刃 4d 径大部分 4e 外周側ビット 5 アダプター 5a ドリフター取付穴 5b 内管ロッド取付穴 5c 連通部 6 スイベル部 6a シール部 6b 通路 6c 取付具 6d 取付ボルト 7 ドリフター 7a 出力軸 8 欠番 9 欠番 10 ディスチャージャヘッド 11 後端閉塞部 12 排水管 12a 取入口 12b 撹拌体 13 連結具 14 ケーシングシュー 14a 段差部 15 排出チューブ 15a 消泡体注入口 16 撹拌体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂口 穂積 福岡県柳川市西浜武978番地の1 亀山ビ ット株式会社九州支店内 (72)発明者 二宮 正 東京都港区港南二丁目15番2号 株式会社 大林組東京本社内 (72)発明者 中間 祥二 東京都港区港南二丁目15番2号 株式会社 大林組東京本社内 Fターム(参考) 2D065 CA01 CA05

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数連結された長尺な外管と内管からな
    る2重管構造の内管の先端部に削孔ビットを設け、同内
    管内部を通って起泡液と圧送空気とを混合状態で削孔ビ
    ットまで送って削孔ビットの位置で噴出する供給通路を
    設け、削孔に伴う掘削スライムと削孔ビットから噴出す
    る気泡とを前記内管と前記外管との間の空間を通して後
    方に排出する削孔装置であって、外管後端の開口を閉じ
    た状態にする後端閉塞部を外管後端に脱着自在に取付
    け、同後端閉塞部に掘削スライムと気泡を外管の外部に
    排出するための排出管を取り付けた削孔装置。
  2. 【請求項2】 排出管内に撹拌体を設け、撹拌体のある
    排出管個所に消泡剤注入口を設けた請求項1記載の削孔
    装置。
  3. 【請求項3】 外管の前後端に連結用のネジ部を設け、
    連結された外管の後端のネジ部を保護する外管保護部を
    外管の後端に螺着し、同外管保護部を後端閉塞部に回転
    可能に取り付ける構造にした請求項1又は2記載の削孔
    装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006328756A (ja) * 2005-05-25 2006-12-07 Kajima Corp 削孔装置および削孔方法
WO2021024356A1 (ja) * 2019-08-05 2021-02-11 ハイテック株式会社 気泡生成装置および掘削装置

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