JP2003193781A - 掘削用エアーハンマー - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】従来は、エアーハンマーの衝撃力を大にするに
は、シリンダーを長くして、長くて重いエアーハンマー
を内装するか、シリンダーの径を太くして重いエアーハ
ンマーを内装する他に手段がなく、そのため、常時、重
量の異なる複数タイプのエアーハンマーを用意し、交換
して使用せねばならなかった。。 【解決手段】上端にオーガー、回転ロッド等１０を取り
付け、下端に堀削部材１１を取り付けた中心軸１の外周
にエアーハンマー１２を上下摺動自在に嵌挿設置し、中
心軸１の中心孔２に弁室３、弁座４、送気ポート５、排
気ポート６、排気孔７を形成し、弁室３及び弁座４にピ
ストン弁８を内装したエアーバルブを備えて、エアーバ
ルブによる高圧エアーのバルブ操作でエアーハンマー１
２を高速上下摺動して堀削部材１１に連続的に激突せし
めて、堀削するように備え、また、エアーハンマー１２
の外周に円筒状等の調節ウエイト１６を着脱交換自在に
備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として小口径の地
盤、土中埋設物等のボーリング工事、アンカー基礎工
事、水抜き工事等において、岩盤、玉石、礫岩等の硬質
地盤等、若しくはコンクリート等の地中埋設物等を削進
ビット等の堀削部材に重量エアーハンマーの強大な衝撃
力を加えて堀削する、エアーハンマー衝撃削進工法に用
いる堀削等用エアーハンマーに係り、

【０００２】従来は全てシリンダーに内装していたエア
ーハンマーを謂わば外装型にしたことによってエアーハ
ンマーの重量の増減調節即ち衝撃力の大小調節を簡単か
つ自在に行えるようにしたことによって、従来は目的重
量即ち目的衝撃力を備えた複数タイプのエアーハンマー
を用意しておき、それを運搬し使い分けねばならず極め
て不便でありまた不経済であったが、本発明は一つのタ
イプを用意し、そのエアーハンマーの重量を調節するだ
けで対応できるようにした、便利で経済性に優れた堀削
用エアーハンマーを提供するものである。

【０００３】

【従来技術とその課題】従来の堀削用エアーハンマー
は、例えば、図５に示すように、堀削、ボーリング等用
の各種土木機械装置のオーガー、回転（駆動）ロッド等
１０１の下端に設置径のシリンダー１０２を取り付け、
シリンダー１０２の下端に削進ビット、ドリル、その他
堀削部材１０３を取り付け、該シリンダー１０２内に高
圧エアーを制御するエアーバルブ１０４を備えたエアー
ハンマー１０５を内装したものであり、オーガー等１０
１の中心孔１０６等を通して送給される高圧エアーのエ
アーバルブ１０４操作でエアーハンマー１０５の下降、
復元上昇を高速、連続的に行い、前進時に堀削部材１０
３に激突する衝撃力で地盤等を堀削、前進するようにし
たものである。

【０００４】なお、図５は、エアーバルブ１０４が開
き、高圧エアーでエアーハンマー１０５が下降して堀削
部材１０３に激突した状態を示し、次の瞬間、フロント
チャンバー１０７に高圧エアーが入り、エアーハンマー
１０５を復元上昇するものである。符号１０８はリャチ
ャンバー、１０９はオペレーションチャンバーを示す。

【０００５】然るところ、掘削、ボーリング等の施工の
実際においては、目的とする堀削孔等の大小や地盤の
硬、軟特性等によって、当然、エアーハンマーの方も小
形、軽量（衝撃力、小）で済む場合から、大形、大重量
（衝撃力、大）でなければ堀削できない場合まで種々あ
る。

【０００６】ところが、従来のエアーハンマーは上記の
ように設定径のシリンダーに内装されているため、エア
ーハンマーの重量は、一定であり、従って、エアーハン
マーの重量を増加（衝撃力を大に）にするには、シリン
ダーの長さを長くして、長くて重い（重量大）エアーハ
ンマーを内装するか、または、シリンダーの径を太くし
て重い（重量大）エアーハンマーを内装する他に対応す
る手段がなく、そのため、常時、重量（衝撃力）の異な
る複数タイプのエアーハンマーを用意し、運搬し、それ
らを目的に応じ交換して使用せねばならず、極めて不経
済で、不便な課題があった。

【０００７】

【発明が解決した課題】そこで、本発明は上記従来の課
題を解決するために１８０度発想を転換し、従来のよう
にエアーハンマーをシリンダーに内装のするのを止め、
逆に、謂わばエアーハンマーを外装することによって、
エアーハンマーの重量（衝撃力）の増減調節を簡単かつ
自在に行えるようにしたことによって、従来の複数タイ
プ必要なものを一つのタイプのエアーハンマーを用意す
るだけで済むようにして、上記従来の課題を一挙に解決
したものである。

【０００８】

【課題を解決する手段】即ち、本発明は、上端にオーガ
ー、回転ロッド等の下端を取り付け、下端に削進ビット
等の堀削部材を取り付けた中心軸の外周に円筒状等のエ
アーハンマーを上下摺動自在に嵌挿設置し、該中心軸の
中心孔に弁室、弁座、送気ポート、排気ポート、排気孔
を形成し、弁室及び弁座にピストン弁を内装したエアー
バルブを備えて、該エアーバルブによる高圧エアーのバ
ルブ操作でエアーハンマーを設定寸法高速上下摺動して
堀削部材に連続的に激突せしめ、その衝撃力で堀削部材
が堀削するように備え、また、エアーハンマーの外周に
円筒状等の調節ウエイトを着脱交換自在に備えてなる、
堀削等用エアーハンマーによって、課題を解決したもの
である。

【０００９】

【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。（図１〜
図４） 大径部１ａと小径部１ｂからなる円柱状の中心軸１に中
心孔２をあけ、該中心孔２の上部を弁室３とし、弁室３
の下方部を弁座４とし、弁座４から軸外周に送気ポート
５と排気ポート６をあけ、弁座４の下方部を排気孔７と
して、弁室３及び弁座４内に弁棒８ａの下端にピストン
状の弁体８ｂを取付けたピストン弁８を上下摺動自在に
内装し、該ピストン弁８をばね９で上方付勢してエアー
バルブを備え、その弁体８ｂを送気ポート５の上方に位
置せしめ、上記中心軸１の上端にオーガー、回転ロッド
等１０の下端を取り付けると共に下端に削進ビット等の
堀削部材１１の上端を取り付け、また、中心軸１の外周
に円筒状等のエアーハンマー１２を設置寸法上下摺動自
在に嵌挿設置したものであり、

【００１０】上記エアーハンマー１２の上部大径孔部１
２ａを中心軸１の大径部１ａに、中間の小径孔部１２ｂ
を中心軸１の小径部１ｂに、下部大径孔部１２ｃを堀削
部材１１の上端にそれぞれ摺動自在に密嵌挿して、大径
部１ａ下面と小径孔部１２ｂ上面との間に加圧室１３を
形成し該室１３に送気ポート５を開口すると共に、小径
孔部１２ｂ下面と堀削部材１１上端との間に蓄気室１４
を形成して該蓄室１４と小径孔部内周面に凹設した蓄気
周溝１５を連通して備え、

【００１１】また、上記エアーハンマー１２の外周に円
筒状等の調節ウエイト１６を着脱交換自在に取り付け
て、掘削等用エアーハンマーを構成したものである。

【００１２】なお、エアーハンマー１２の外周に着脱交
換自在に取り付ける調節ウエイト１６は、目的衝撃力に
応じた種々の重量のものを用意する。また、その形状は
円筒状（図示例）、リング状、板状、その他任意であ
る。

【００１３】

【作用】オーガー、回転ロッド等１０の送気孔を通して
高圧力エアーを中心軸１の弁室３に送給すると、その圧
力でばね９を圧縮してピストン弁８が下降し、下端の弁
体８ｂが弁座４の送気ポート５と排気ポート６の中間位
置に下降する。（図１→図２）

【００１４】上記弁体８ｂの下降でオーガー、回転ロッ
ド等１０の送気孔、中心軸１の弁室３、弁座４、送気ポ
ート５、そして加圧室１３が連通し、加圧室１３の気圧
が上昇しその高圧でエアーハンマー１２が押圧摺動下降
し、その下端の小径孔部１２ｂの下面が堀削部材１１の
上端に激突し、その衝撃力が堀削部材１１に伝道され、
地盤等を堀削する。（図２→図３）

【００１５】上記のようにエアーハンマー１２が設定寸
法下降すると加圧室１３が拡張されて、その下部が排気
ポート６に連通し、よって、加圧室１３の高圧エアーは
加圧室１３、排気ポート６、排気孔７を通って外部へ放
出されるため、加圧室１３の気圧は低下してエアーハン
マー１２はフリーとなり、押圧を解かれたピストン弁８
はばね９の復元弾力で原位置に戻り、またエアーハンマ
ー１２の下降で圧縮された蓄気室１４及び蓄気周溝１５
の復元気圧でエアーハンマー１２を上昇復元する。（図
３→図１）

【００１６】そして、上記のようにエアーハンマー１２
及びピストン弁８が原位置に復元（図１の状態）した瞬
間、常時送給される高圧エアーで、再びピストン弁８が
摺動下降して、上記の作用が極めて高速循環して行われ
た、エアーハンマー１２による堀削部材１１に対する激
突が極めて短時間で連続的に加わって、堀削、削進が行
われるものである。

【００１７】

【効果】従来はエアーハンマーをシリンダー内に内装し
ていたため、堀削目的に応じて、エアーハンマーの重
量、大小等を調節し、エアーハンマーの衝撃力を調節せ
んとしても、エアーハンマーを長くして重量を増加する
ためシリンダーを長くするか、またはエアーハンマーの
径を大にして重量を増加する他に手段がないため、堀削
目的に応じてシリンダーの長さ、若しくは径の異なる複
数タイプのエアーハンマーを常に用意しておく必要があ
り、また、堀削現場で目的に応じた衝撃力（ハンマー重
量）のものに随時交換せねばならず、経済上及び作業効
率上、多大の課題があった。その点、本発明は、エアー
ハンマーを中心軸の外側に備えると共に該エアーハンマ
ーの外側に調節ウエイトを着脱交換自在に備えたので、
該調節ウエイトを目的に応じ極めて簡単に交換してエア
ーハンマーの軽、重（衝撃力の大小）を自在に調節でき
る革期的な効果がある。また、エアーハンマー自体を目
的に応じて重量（衝撃力）の異なるものと簡単に着脱交
換することができる優れた特徴がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の縦断面図。

【図２】図１の作用説明図で、高圧エアーでピストン弁
を下降した状態の図。

【図３】図１の作用説明図で、図２のエアーハンマーが
下降した状態の図。

【図４】図１のＡ−Ａ線断面図。

【図５】従来例掘削用エアーハンマーの縦断面図。

【符号の説明】

１ 中心軸 １ａ 大径部 １ｂ 小径部 ２ 中心孔 ３ 弁室 ４ 弁座 ５ 送気ポート ６ 排気ポート ７ 排気孔 ８ ピストン弁 ８ａ 弁棒 ８ｂ 弁体 ９ ばね １０ オーガー、回転ロッド等 １１ 堀削部材 １２ エアーハンマー １２ａ 上部大径孔部 １２ｂ 小径孔部 １２ｃ 下部大径孔部 １３ 加圧室 １４ 蓄気室 １５ 蓄気周溝 １６ 調節ウエイト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上端にオーガー、回転ロッド等の下端を取
   り付け、下端に削進ビット等の堀削部材を取り付けた中
   心軸の外周に円筒状等のエアーハンマーを上下摺動自在
   に嵌挿設置し、 該中心軸の中心孔に弁室、弁座、送気ポート、排気ポー
   ト、排気孔を形成し、弁室及び弁座にピストン弁を内装
   したエアーバルブを備えて、該エアーバルブによる高圧
   エアーのバルブ操作でエアーハンマーを設定寸法高速上
   下摺動して堀削部材に連続的に激突せしめ、その衝撃力
   で堀削部材が堀削するように備え、 また、エアーハンマーの外周に円筒状等の調節ウエイト
   を着脱交換自在に備えてなる、 堀削等用エアーハンマー。
2. 【請求項２】大径部と小径部からなる円柱状の中心軸に
   中心孔をあけ、該中心孔の上部を弁室とし、弁室の下方
   部を弁座とし、弁座から軸外周に送気ポートと排気ポー
   トをあけ、弁座の下方部を排気孔として、弁室及び弁座
   内に弁棒の下端にピストン状の弁体を取付けたピストン
   弁を上下摺動自在に内装し、該ピストン弁をばねで上方
   付勢してエアーバルブを備え、その弁体を送気ポートの
   上方に位置せしめ、上記中心軸の上端にオーガー、回転
   ロッド等の下端を取り付けると共に下端に削進ビット等
   の堀削部材の上端を取り付け、また、中心軸の外周に円
   筒状等のエアーハンマーを設置寸法上下摺動自在に嵌挿
   設置したものであり、 上記エアーハンマーの上部大径孔部を中心軸の大径部
   に、中間の小径孔部を中心軸の小径部に、下部の大径孔
   部を堀削部材の上端にそれぞれ摺動自在に密嵌挿して、
   大径部下面と小径孔部上面との間に加圧室を形成し該室
   に送気ポートを開口すると共に、小径孔部下面と堀削部
   材上端との間に蓄気室を形成して該蓄室と小径孔部内周
   面に凹設した蓄気周溝を連通して備え、 また、上記エアーハンマーの外周に円筒状等の調節ウエ
   イトを着脱交換自在に取り付けた、 請求項１の掘削等用エアーハンマー。
3. 【請求項３】エアーハンマーの外周に着脱交換自在に取
   り付ける調節ウエイトは、目的衝撃力に応じた種々の重
   量のものを用意するものであり、また、その形状は円筒
   状、リング状、板状、その他任意である、 請求項１の掘削等用エアーハンマー。