JP2007146446A - 掘削装置、掘削装置を備えた回転式掘削機及び回転駆動装置、地中掘削工法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
掘削装置1は、作動流体のエネルギーによって打撃力が与えられることにより、掘削装置本体2の掘削側へ進退して掘削を行うビット41,42を備えている。ビット41,42は掘削装置本体2よりも小さくなって複数設けてあり、ビット41,42は互いに時間をずらして打撃駆動するように構成されている。掘削装置1は、ビット41,42による掘削で生じた掘削孔93に土質補強材または/及び固結材を施すまたは供給する手段を備えている
【選択図】図1
Description
更に詳しくは、低振動、低騒音で掘削作業ができるようにした掘削装置、掘削装置を備えた回転式掘削機及び回転駆動装置、地中掘削工法に関する。
また、掘削作業で形成した地中空隙部に対する土質補強材または/及び固結材の供給作業の効率化を図ると共に、掘削装置の引き上げ時の地中空隙部の崩壊を防止できるようにした掘削装置、掘削装置を備えた回転式掘削機及び回転駆動装置、地中掘削工法に関する。
そこで本発明の目的は、低振動、低騒音で掘削作業ができるようにした掘削装置、掘削装置を備えた回転式掘削機及び回転駆動装置、地中掘削工法を提供することにある。
なお、後述する作用の説明の理解を助けるため、図面において使用した符号を括弧を用いて記載しているが、各構成要件を図面記載のものに限定するものではない。
作動流体のエネルギーによって打撃力が与えられることにより掘削装置本体(2)の掘削側へ進退して掘削を行うビット(41,42)を備えた地中掘削用の掘削装置であって、
ビット(41,42)は掘削装置本体(2)よりも小さくなって複数設けてあり、該ビット(41,42)は互いに時間をずらして打撃駆動するように構成されており、
該ビット(41,42)による掘削で生じた地中空隙部(93)に土質補強材または/及び固結材を施すまたは供給する手段を備えていることを特徴とする、
掘削装置である。
作動流体のエネルギーによって打撃力が与えられることにより掘削装置本体(2)の掘削側へ進退して掘削を行うビット(41,42)を備え、土質補強材または/及び固結材の供給路を備えた軸部材(7)の先部側に連結して使用できる地中掘削用の掘削装置であって、
ビット(41,42)は掘削装置本体(2)よりも小さくなって複数設けてあり、該ビット(41,42)は互いに時間をずらして打撃駆動するように構成されており、
該ビット(41,42)による掘削で生じた地中空隙部(93)に土質補強材または/及び固結材を施すまたは供給する手段を備え、
該土質補強材または/及び固結材を施すまたは供給する手段は、
掘削装置本体(2)の掘削側に設けてある土質補強材または/及び固結材の排出口(94,94)と、
該排出口(94,94)と上記軸部材(7)の供給路とを連通する土質補強材または/及び固結材の流路と、
を有していることを特徴とする、
掘削装置である。
外周に螺旋羽根(38)を有していることを特徴とする、
第1または第2の発明に係る掘削装置である。
掘削側にビット(41,42)が設けてあると共に、作動流体のエネルギーによって該ビット(41,42)に打撃力を与えるピストンを内蔵するピストンケース(22)を備え、
該ピストンケース(22)は、掘削装置本体(2)内に上記ビット(41,42)の数に対応して複数収容されていることを特徴とする、
第1ないし第3のいずれかの発明に係る掘削装置である。
掘削装置本体(2)には、ピストンケース(22)の周りを囲むようにして防振材または/及び防音材(230)が設けてあることを特徴とする、
第1ないし第4のいずれかの発明に係る掘削装置である。
土質補強材または/及び固結材の供給路を備えた軸部材(7)と、
該軸部材(7)の先部側に連結して使用すると共に、上記供給路から土質補強材または/及び固結材の供給を受ける請求項1ないし5のいずれかに記載の掘削装置(1)(1a)(1b)(1c)と、
を備えていることを特徴とする、
軸部材を備えた掘削装置である。
作動流体のエネルギーによって打撃力が与えられることにより掘削装置本体(2)の掘削側へ進退して掘削を行うビット(41,42)を備えた地中掘削用の掘削装置であって、
該掘削装置の外周に螺旋羽根(38)を有しており、ビット(41,42)は掘削装置本体(2)よりも小さくなって複数設けてあり、該ビット(41,42)は互いに時間をずらして打撃駆動するように構成されていることを特徴とする、
掘削装置である。
第1ないし第6のいずれかの発明に係る掘削装置(1)(1a)(1b)(1c)と、該掘削装置(1)(1a)(1b)(1c)に回転運動を与えることができる回転駆動装置(5)と、を備えたことを特徴とする、
回転式掘削機である。
第8の発明に係る回転式掘削機(6)を構成することを特徴とする、
回転駆動装置である。
第1ないし第6のいずれかの発明に係る掘削装置(1)(1a)(1b)(1c)を用いた地中掘削工法であって、
掘削装置(1)(1a)(1b)(1c)による掘削作業時または/及び掘削作業後の掘削装置の引き上げ時に、該掘削作業で形成された掘削孔(93)に掘削装置(1)(1a)(1b)(1c)から土質補強材(94)または/及び固結材(95)を施すまたは供給することによって孔壁の崩壊を防止するようにしたことを特徴とする、
地中掘削工法である。
本発明に係る掘削装置(1)(1a)(1b)(1c)は次のように作用する。
掘削装置(1)(1a)(1b)(1c)のビット(41,42)は、作動流体のエネルギーによって打撃力が与えられることで、掘削装置本体(2)の掘削側へ進退して掘削を行う。ビット(41,42)は掘削装置本体(2)よりも小さくなって複数設けてあり、該ビット(41,42)は互いに時間をずらして打撃駆動する。したがって、ビット(41,42)の一回の打撃ごとに受ける地盤の衝撃は小さい。
掘削作業は、回転駆動装置(5)によって掘削装置(1)(1a)(1b)(1c)に回転運動を与えながら行う。回転運動を与えることにより、掘削装置(1)(1a)(1b)(1c)が有するビッド(42)の掘削位置が掘削面に対して移動する。これにより、ビッド(41,42)が掘削面全体を満遍なく打撃する。
(a)本発明に係る掘削装置によれば、ビットが掘削装置本体よりも小さくなって複数設けてあり、該ビットは互いに時間をずらして打撃駆動するように構成されている。よって、掘削する孔とほぼ同じ径のハンマビットを上下動させて地盤を打撃していた従来のダウンザホールハンマに比べて、ビット一回の打撃ごとに受ける地盤の衝撃は小さく、低振動、低騒音で掘削作業ができる。したがって、より低振動、低騒音での作業が望まれる住宅密集地や都市部のオフィス街などでの使用に適している。
これに対し、本発明では、比較的小さなビットを駆動させれば良いので、一つのビットを進退させるための作動流体(例えばエア)の消費量が小さく、その結果、作動流体を供給する供給装置(例えば、作動流体がエアの場合にはエアコンプレッサー)を小型化できる。よって、供給装置の設置面積も小さくて済み、住宅密集地や都市部のオフィス街等といったスペースの限られた場所での施工に好適である。
また供給装置の小型化により、供給装置を駆動させるエンジン等の駆動手段の小型化も可能となるので、駆動手段から発生する振動や騒音も低く抑えることができる。
図1は、掘削装置1を底面斜視方向(掘削側である先部斜視方向)から見た説明図、
図2は、図1に示す掘削装置1の縦断面説明図、
図3は、図2に示す掘削装置1を平面方向(掘削側と反対方向)から見た掘削装置の基部側の部分説明図、
図4は、図1に示す掘削装置1の分解斜視説明図であり、エアタンク部材3から取り外した掘削ビット部材2を分解した状態を示している。
図5は、図1に示した掘削装置1と回転駆動装置5とで主に構成される回転式掘削機6を示す側面視説明図である。
なお、図4において、図面上方に表したエアタンク部材3の基部側は省略すると共に、図2では表した掘削ビット部材2の流通管262を省略している。
まず、掘削装置1について詳細に説明し、その後、回転駆動装置5について説明する。
図1、図2及び図4を主に参照する。
掘削装置1はその全体が略円柱状に形成されている。掘削装置1は、掘削側(先部側)に位置する掘削装置本体である掘削ビット部材2と、掘削側と反対側(基部側)に位置するエアタンク部材3を備えている。
上記したように、掘削装置1は、掘削側(先部側)に位置する掘削ビット部材2と、基部側に位置するエアタンク部材3を備えている。
図4に示すように、掘削ビット部材2は、上から順に、接続体21を備えると共にピストンを含む駆動手段等を収容したピストンケース22、ピストンケース取付体23、ドライブチャック24、チャックガイド25、ビット41,42等を備えている。
ドライブチャック24は六角ナット状の回り止め部242を有し、チャックガイド25の取付孔255には回り止め部242が嵌め入れられる六角状の凹部256(図2参照)が成されている。
図4に示すように、エアタンク部材3の先部側には、掘削ビット部材2の基端部(ピストンケース22上部の差込部222)と連結するための連結体33が設けられている。
次に、図2を主に参照しながら、掘削用装置1に設けてある土質補強材または/及び固結材の内部流路について説明する。なお、以下、説明の便宜上、エアタンク部材3に設けてある内部流路を「第一内部流路」とし、掘削ビット部材2に設けてある内部流路を「第二内部流路」とする。
一方、図5に示す回転駆動装置5は、上記したように掘削装置1に回転運動を与えるものである。回転駆動装置5は、回転駆動装置本体50と、回転駆動装置本体50を支えるアウトリガ52を備えている。上記したように、回転駆動装置本体50は、ドライブブッシュ51を介して掘削装置1を装着でき、掘削装置1に回転運動を与える回転テーブル(図5では隠れて表れない)を備えている。回転駆動装置5は公知技術を採用しているので、その構造についての詳細な説明は省略する。
図6は、図1に示す掘削装置1を用いた地中掘削工法を説明するための図である。
図1ないし図5を参照しながら、掘削用装置1及び回転式掘削機6の作用について説明する。
なお、本実施例では、H形鋼のような基礎杭用の孔を地中(地盤)に掘削する場合を例に挙げて、掘削用装置1及び回転式掘削機6の作用を説明する。H形鋼のような基礎杭は、例えば土木基礎工事において地中に土留め用の連続壁を板部材と共に形成するために使用するものである。
なお、実施例1と同一または同等箇所には同一の符号を付して示している。また、実施例1で説明した箇所については、説明を省略し、主に相異点を説明する。これについては、後述する実施例3以降についても同じである。
図9は、図8に示す掘削装置のエア貯留部30に配置されるエアの流れ方向を制御するエア流通制御部材8を示す斜視説明図である。
その他の作用及び効果は、実施例1と同じか大体において同じであるため、説明を省略する。
なお、実施例3と同一または同等箇所には同一の符号を付して示している。また、実施例3で説明した箇所については、説明を省略し、主に相異点を説明する。
2 掘削ビット部材
3 エアタンク部材
5 回転駆動装置
6 回転式掘削機
7 ケリーロッド
8,9 エア流通制御部材
21 接続体
22 ピストンケース
23 ピストンケース取付体
24 ドライブチャック
25 チャックガイド
26 フラットバー
30 エア貯留部
31 ナット
32 ボルト
33 連結体
34 連結ジョイント
36 フラットバー
41,42 ビット
50 回転駆動装置本体
51 ドライブブッシュ
52 アウトリガ
71 支持軸
72 供給管
73 ワイヤ
81 受部
82 支持体
91 回転体
92 軸体
92 軸部
211 孔
222 差込部
223 リング
223 差込部
230 砂
231 筒状本体
232 ピストンケースケーシング
233,234 カバー体
235,236 挿通孔
237 ボルト孔
241 孔
242 回り止め部
251 ボルト
252 ナット
253 凹部
254 凹部
255 取付孔
256 凹部
261 第一流通孔
262 流通管
263 第二流通孔
264 第三流通孔
31 流通孔
311 ボルト孔
34 連結ジョイント
340 吹き出し口
341 区画体
342 接続孔
351,352 エアホース
37 流通孔
371 第一流通孔
372 流通管
373 第二流通孔
38 螺旋羽根
411,421 ヘッド部
412 ボタンチップ
44 排出口
45 開閉弁
451 軸部
600 仮設足場
7 スクリュー軸
71 吊下軸
811 貫通孔
822 貫通孔
821 流通孔
911 羽根体
921 連通孔
93 掘削孔
94 土質補強材
95 固結材
Claims (10)
- 作動流体のエネルギーによって打撃力が与えられることにより掘削装置本体(2)の掘削側へ進退して掘削を行うビット(41,42)を備えた地中掘削用の掘削装置であって、
ビット(41,42)は掘削装置本体(2)よりも小さくなって複数設けてあり、該ビット(41,42)は互いに時間をずらして打撃駆動するように構成されており、
該ビット(41,42)による掘削で生じた地中空隙部(93)に土質補強材または/及び固結材を施すまたは供給する手段を備えていることを特徴とする、
掘削装置。 - 作動流体のエネルギーによって打撃力が与えられることにより掘削装置本体(2)の掘削側へ進退して掘削を行うビット(41,42)を備え、土質補強材または/及び固結材の供給路を備えた軸部材(7)の先部側に連結して使用できる地中掘削用の掘削装置であって、
ビット(41,42)は掘削装置本体(2)よりも小さくなって複数設けてあり、該ビット(41,42)は互いに時間をずらして打撃駆動するように構成されており、
該ビット(41,42)による掘削で生じた地中空隙部(93)に土質補強材または/及び固結材を施すまたは供給する手段を備え、
該土質補強材または/及び固結材を施すまたは供給する手段は、
掘削装置本体(2)の掘削側に設けてある土質補強材または/及び固結材の排出口(94,94)と、
該排出口(94,94)と上記軸部材(7)の供給路とを連通する土質補強材または/及び固結材の流路と、
を有していることを特徴とする、
掘削装置。 - 外周に螺旋羽根(38)を有していることを特徴とする、
請求項1または2記載の掘削装置。 - 掘削側にビット(41,42)が設けてあると共に、作動流体のエネルギーによって該ビット(41,42)に打撃力を与えるピストンを内蔵するピストンケース(22)を備え、
該ピストンケース(22)は、掘削装置本体(2)内に上記ビット(41,42)の数に対応して複数収容されていることを特徴とする、
請求項1ないし3のいずれかに記載の掘削装置。 - 掘削装置本体(2)には、ピストンケース(22)の周りを囲むようにして防振材または/及び防音材(230)が設けてあることを特徴とする、
請求項1ないし4のいずれかに記載の掘削装置。 - 土質補強材または/及び固結材の供給路を備えた軸部材(7)と、
該軸部材(7)の先部側に連結して使用すると共に、上記供給路から土質補強材または/及び固結材の供給を受ける請求項1ないし5のいずれかに記載の掘削装置(1)(1a)(1b)(1c)と、
を備えていることを特徴とする、
軸部材を備えた掘削装置。 - 作動流体のエネルギーによって打撃力が与えられることにより掘削装置本体(2)の掘削側へ進退して掘削を行うビット(41,42)を備えた地中掘削用の掘削装置であって、
該掘削装置の外周に螺旋羽根(38)を有しており、ビット(41,42)は掘削装置本体(2)よりも小さくなって複数設けてあり、該ビット(41,42)は互いに時間をずらして打撃駆動するように構成されていることを特徴とする、
掘削装置。 - 請求項1ないし6のいずれかに記載の掘削装置(1)(1a)(1b)(1c)と、該掘削装置(1)(1a)(1b)(1c)に回転運動を与えることができる回転駆動装置(5)と、を備えたことを特徴とする、
回転式掘削機。 - 請求項8記載の回転式掘削機(6)を構成することを特徴とする、
回転駆動装置。 - 請求項1ないし6のいずれかに記載の掘削装置(1)(1a)(1b)(1c)を用いた地中掘削工法であって、
掘削装置(1)(1a)(1b)(1c)による掘削作業時または/及び掘削作業後の掘削装置の引き上げ時に、該掘削作業で形成された掘削孔(93)に掘削装置(1)(1a)(1b)(1c)から土質補強材(94)または/及び固結材(95)を施すまたは供給することによって孔壁の崩壊を防止するようにしたことを特徴とする、
地中掘削工法。
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