JP2012017570A - 穿孔工具および穿孔方法 - Google Patents

Abstract

【課題】穿孔と修復を容易に行なうことができる穿孔工具並びにこの穿孔工具を用いた穿孔方法を提供する。
【解決手段】穿孔工具１は、本体２と、貫通孔３Ａを有する穿孔切刃３と、穿孔切刃３の穿孔で発生する粉末８を捕集する捕集部４と、捕集部４に取付けられて捕集部４の移動に伴って伸縮可能に構成されると共に、穿孔で形成された穴１２の内部に挿入された穿孔切刃３の長さを告知する長さ告知手段を有する伸縮部材１４と、樹脂ホース５Ａを介して捕集部４と連結すると共に粉末を吸引する吸引部５と、吸引した粉末８を収納する第１の粉末用容器６と、第１の粉末用容器６に取付けられたときに第１の粉末用容器６の内部と通じる構成とされた第２の粉末用容器７と、穿孔切刃３の貫通孔３Ａを通して穿孔切刃３から外部へセメントを放出する充填材放出部１０と、セメントを貯蔵するセメント用タンク１１とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は穿孔工具および穿孔方法に関する。詳しくは、例えばコンクリート構造物の内部の腐食判定を行なうために使用する試料を採取する、穿孔工具および穿孔方法に係るものである。

鉄筋コンクリート構造物の内部の鉄筋腐食を誘発する、コンクリート構造物に含まれる塩分の量を測定するために、コンクリートの粉末を採取する必要がある。

コンクリートの粉末を採取する方法としては、例えば、携帯型ドリルハンマーによって水を使用することなく乾式で穿孔し、この穿孔の際に生じた粉末を採取する方法が行なわれている。

また、穿孔を行なう際に使用される穿孔工具として、様々なものが提案されており、例えば特許文献１には、図６に示されるような穿孔工具が記載されている。

すなわち、特許文献１に記載の穿孔工具であるハンマドリルは、回転によって穿孔する先端工具１２６と、集塵機構を備えている。また、集塵機構は、先端工具１２６による穿孔によって発生する粉塵を回収する集塵アダプタ１１０を備えており、集塵アダプタ１１０は、集塵ホース１１１によって集塵用ハウジング１０８に接続されている。

先端工具１２６による穿孔により発生した粉塵が空気と共に集塵アダプタ１１０に流入し、粉塵を伴った空気は、集塵アダプタ１１０から集塵ホース１１１へと流入し、集塵用ハウジング１０８へと流入する。

特開２００８−２２９８５０号公報

しかしながら、コンクリート構造物を穿孔すると当然ながら穴が生じるが、穴をそのまま放置していると、穴の分だけコンクリート構造物の強度が減少した状態となってしまう。
そこで、穴を修復して健全な状態に戻すために、既存コンクリートと同強度のセメントを穴に押し込み、穴に充填していたが、穴の径が通常、１０〜２０ｍｍ程度であるため、穴の深さが深いほど、確実に充填修復することが困難であった。

本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、穿孔と修復を容易に行なうことができる穿孔工具、並びにこのような穿孔工具を用いた穿孔方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の穿孔工具は、本体と、該本体から突出すると共に、略中心軸線上に形成された貫通孔を有する穿孔部と、該穿孔部の周囲に配置されて前記穿孔部に沿って移動可能であると共に、前記穿孔部の穿孔で発生する粉末を捕集する捕集部と、空洞体を介して該捕集部と連結すると共に前記粉末を吸引する吸引部と、該吸引部が吸引した前記粉末を収納する第１の粉末用容器と、該第１の粉末用容器に着脱可能に取付けられると共に、前記第１の粉末用容器に取付けられたときに前記第１の粉末用容器の内部と通じる構成とされた第２の粉末用容器と、前記穿孔部の貫通孔を通して前記穿孔部から外部へ充填材を放出する充填材放出部とを備える。

ここで、穿孔部の貫通孔を通して穿孔部から外部へ充填材を放出する充填材放出部によって、穿孔で形成された穴の内部に位置する穿孔部から充填材が放出されるので、確実に穴の内部に充填材を充填できる。

また、本発明の穿孔工具は、吸引時に第１の粉末用容器から排出された空気を収集すると共に、収集した空気を第１の粉末用容器の内部へ圧縮空気として放出する圧縮空気放出部を備えることとすることもできる。

この場合、第１の粉末用容器の内部に付着した粉末を圧縮空気で、第１の粉末用容器の外部へ除去できる。

さらに、本発明の穿孔工具は、捕集部に取付けられて捕集部の移動に伴って伸縮可能に構成されると共に、穿孔部の先端側へ付勢され、さらに穿孔で形成された穴の内部に挿入された穿孔部の長さを告知する長さ告知手段を有する伸縮部材を備えることとすることもできる。

この場合、穴の内部に挿入された穿孔部の長さ、すなわち穴の深さを、穿孔部を穴から抜き出して計測する必要がなくなり、穴の深さを容易に計測することができる。

また、本発明の穿孔工具において、長さ告知手段は、発光によって長さを告知する場合、音声による告知では、穿孔時に発生する工事音によって音声がかき消されてしまい、作業者に伝わり難いが、発光による告知であれば、目で確認できるので、穿孔時に工事音が発生しても、作業者に伝えることができる。

また、上記の目的を達成するために、本発明の穿孔方法は、本体と、該本体から突出すると共に、略中心軸線上に形成された貫通孔を有する穿孔部と、該穿孔部の周囲に配置されて前記穿孔部に沿って移動可能であると共に、前記穿孔部の穿孔で発生する粉末を捕集する捕集部と、空洞体を介して該捕集部と連結すると共に前記粉末を吸引する吸引部と、該吸引部が吸引した前記粉末を収納する第１の粉末用容器と、該第１の粉末用容器に着脱可能に取付けられると共に、前記第１の粉末用容器に取付けられたときに前記第１の粉末用容器の内部と通じる構成とされた第２の粉末用容器と、前記穿孔部の貫通孔を通して前記穿孔部から外部へ充填材を放出する充填材放出部とを含む穿孔工具により構造物を穿孔する穿孔工程と、該穿孔工程において形成された穴の内部に前記充填材を充填する充填工程とを備える。

本発明に係る穿孔工具並びに穿孔方法は、穿孔と修復を容易に行なうことができる。

本発明の穿孔工具を用いてコンクリート構造物を穿孔する様子を示す概略図である。 本発明の穿孔工具の穿孔切刃の先端部を示す概略拡大図である。 本発明の穿孔工具の伸縮部材の概略拡大図である。 本発明の穿孔工具の別の態様で用いられる、エアータンク付き第１の粉末用容器を示す概略図である。 本発明の穿孔工具を用いて高所のコンクリート構造物に穿孔する様子を示す概略図である。 従来の穿孔工具を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
図１は、本発明の穿孔工具を用いてコンクリート構造物を穿孔する様子を示す概略図である。

本発明の穿孔工具１は、モータ（図示せず。）などを内蔵した本体２を備える。
また、本発明の穿孔工具１は、本体２から突出すると共に、略中心軸線上に形成された貫通孔３Ａを有する穿孔切刃（穿孔部の一例である。）３を備える。
ここで、穿孔切刃３の表面には、螺旋状に切刃が設けられており、モータ（図示せず。）によって回転し、コンクリート構造物１５を穿孔する。

また、本発明の穿孔工具１は、穿孔切刃３に貫通されることで穿孔切刃３の周囲に配置されて穿孔切刃３に沿って移動可能であると共に、穿孔切刃３の穿孔で発生する粉末８を捕集する捕集部４を備える。

また、本発明の穿孔工具１は、捕集部４に取付けられて捕集部４の移動に伴って伸縮可能に構成されると共に、穿孔切刃３の先端側へ付勢され、さらに穿孔で形成された穴１２の内部に挿入された穿孔切刃３の長さを告知する長さ告知手段を有する伸縮部材１４を備える。

この伸縮部材１４によって、捕集部４は穿孔切刃３の先端側へ付勢されるので、捕集部４は、穿孔時にコンクリート構造物１５の壁面に押し当てられ、穴１２から出てくる粉末８を捕集しやすくなる。

また、本発明の穿孔工具１は、樹脂ホース（空洞体の一例である。）５Ａを介して捕集部４と連結すると共に粉末を吸引する吸引部５を備える。
ここで、吸引部５は、本体２に内蔵されており、モータ（図示せず。）の回転（正回転）時に発生する風力（吸引力）を利用して、穿孔切刃３の穿孔で発生する粉末８を吸引する。

また、本発明の穿孔工具１は、吸引部５が吸引した粉末８を収納する第１の粉末用容器６を備える。第１の粉末用容器６は、布で構成された布部６Ａと、透明樹脂部６Ｂから成っており、吸引時に、布部６Ａから外部へ空気が排出され、第１の粉末用容器６内には、粉末８が残る。

穿孔切刃３の穿孔で発生した粉末８は、螺旋状に設けられた切刃の回転によって、穴１２の外に押し出されて捕集部４に捕集される。また、捕集部４は、樹脂ホース５Ａを介して吸引部５と連結しているので、気流方向１３に沿って、樹脂ホース５Ａ内に空気と共に粉末が吸引される。

そして、樹脂ホース５Ａを通って空気と共に吸引された粉末は、気流方向１３に沿って第１の粉末用容器６内に送られる。

また、本発明の穿孔工具１は、第１の粉末用容器６に着脱可能に取付けられると共に、第１の粉末用容器６に取付けられたときに第１の粉末用容器６の内部と通じる構成とされた第２の粉末用容器７を備える。

また、第２の粉末用容器７には、目盛りが表示されており、試験に供される粉末の量を確認できる。また、着脱可能なので、粉末入りの第２の粉末用容器７をそのまま試験機関などへ提出できる。

また、本発明の穿孔工具１は、モータ（図示せず。）の回転方向を変更する回転方向変更レバー９を備える。
また、本発明の穿孔工具１は、穿孔切刃３の貫通孔３Ａを通して穿孔切刃３から外部へセメント（充填材の一例である。）を放出する充填材放出部１０を備える。
また、本発明の穿孔工具１は、充填材であるセメントを貯蔵するセメント用タンク１１を備える。

ここで、充填材放出部１０は、本体２に内蔵されており、穿孔時の回転方向とは逆方向のモータ（図示せず。）の回転（逆回転）の作動力を利用して、セメント用タンク１１からセメントを抽出し、そして、穿孔切刃３の貫通孔３Ａを通して穿孔切刃３から外部へセメントを放出させる。

図２は、本発明の穿孔工具の穿孔切刃の先端部を示す概略拡大図である。図２に示されるように、穿孔切刃３の貫通孔３Ａを通ったセメント１６は、穿孔切刃３の先端から外部へ放出され、穿孔で形成された穴１２の内部に充填される。

本発明の穿孔工具１によってコンクリート構造物１５に穴１２を形成した後、回転方向変更レバー９を操作して、モータ（図示せず。）の回転方向を穿孔時の回転方向とは逆方向に変更する。すると、充填材放出部１０が、モータ（図示せず。）の回転（逆回転）の作動力を利用して、セメント用タンク１１からセメント１６を抽出し、そして、穿孔切刃３の貫通孔３Ａを通して穿孔切刃３の先端からセメント１６を放出し、穿孔で形成された穴１２の内部にセメント１６を充填する。

図３は、本発明の穿孔工具の伸縮部材の概略拡大図である。
伸縮部材１４は、第１の伸縮部材１４Ａと、第１の伸縮部材１４Ａ内をスライドする第２の伸縮部材１４Ｂとを有する。また、第２の伸縮部材１４Ｂの一端は、捕集部４に取付けられている。また、第１の伸縮部材１４Ａは、本体２に固定されている。

また、第１の伸縮部材１４Ａ内には、バネ（図示せず。）が取付けられており、このバネ（図示せず。）によって、第２の伸縮部材１４Ｂは、穿孔切刃３の先端側へ付勢される。

また、第１の伸縮部材１４Ａには、穿孔で形成された穴１２の内部に挿入された穿孔切刃３の長さ（すなわち穴１２の深さ）を告知する長さ告知手段１４Ｃが設けられている。
また、長さ告知手段１４Ｃは、第１の伸縮部材１４Ａに表示された目盛りを発光させて長さを告知する。

ここで、第２の伸縮部材１４Ｂによって捕集部４は穿孔切刃３の先端側へ付勢されているので、穿孔時に穿孔切刃３はコンクリート構造物１５の内部に入り込むにつれて、捕集部４はコンクリート構造物１５の壁面に押し当てられるので穿孔切刃３の先端から離れていくと共に、捕集部４に取付けられた第２の伸縮部材１４Ｂが第１の伸縮部材１４Ａ内にスライドして入り込む。

従って、第２の伸縮部材１４Ｂが第１の伸縮部材１４Ａ内にスライドして入り込んだ長さが、穿孔で形成された穴１２の内部に挿入された穿孔切刃３の長さすなわち穴１２の深さに相当しており、第２の伸縮部材１４Ｂが第１の伸縮部材１４Ａ内に入り込むと、長さ告知手段１４Ｃによって目盛りを発光させて長さを告知する。

図４は、本発明の穿孔工具の別の態様で用いられる、エアータンク付き第１の粉末用容器を示す概略図である。
図４で示されるように、吸引時に第１の粉末用容器６の布部６Ａから排出された空気を収集すると共に、収集した空気を第１の粉末用容器６の内部へ圧縮空気として放出するエアータンク（圧縮空気放出部の一例である。）１７が、本発明の穿孔工具１の第１の粉末用容器６の布部６Ａに取付けられている。
なお、布部６Ａからは空気のみが排出されるので、エアータンク１７内部の空気は、穿孔時に発生する空気のみを収集したものである。

穿孔切刃３の穿孔で発生した粉末８を第２の粉末用容器７内に収集した後、第２の粉末用容器７を第１の粉末用容器６から取外し、試験試料とするが、さらに別の試験試料を採取する前に、第１の粉末用容器６の内部に付着した粉末を清掃し、きれいな状態にする必要がある。

そこで、第１の粉末用容器６の布部６Ａにエアータンク１７が取付けられる。エアータンク１７には、放出ボタン１７Ａが設けられており、放出ボタン１７Ａを押すことで、エアータンク１７内の圧縮空気が第１の粉末用容器６の内部に放出され、第１の粉末用容器６の内部に付着した粉末を第１の粉末用容器６の外側へ除去することができる。

ここで、本発明の穿孔工具が、本体と、本体から突出すると共に、略中心軸線上に形成された貫通孔を有する穿孔部と、穿孔部の周囲に配置されて前記穿孔部に沿って移動可能であると共に、穿孔部の穿孔で発生する粉末を捕集する捕集部と、空洞体を介して捕集部と連結すると共に粉末を吸引する吸引部と、吸引部が吸引した粉末を収納する第１の粉末用容器と、第１の粉末用容器に着脱可能に取付けられると共に、第１の粉末用容器に取付けられたときに第１の粉末用容器の内部と通じる構成とされた第２の粉末用容器と、穿孔部の貫通孔を通して穿孔部から外部へ充填材を放出する充填材放出部とを備えていれば、必ずしも圧縮空気放出部は取付けられていなくてもよい。

しかし、圧縮空気放出部が第１の粉末用容器に取付けられていれば、第１の粉末用容器の内部に付着した粉末を圧縮空気で、第１の粉末用容器の外部へ除去できるので好ましい。

また、本発明の穿孔工具が、本体と、本体から突出すると共に、略中心軸線上に形成された貫通孔を有する穿孔部と、穿孔部の周囲に配置されて前記穿孔部に沿って移動可能であると共に、穿孔部の穿孔で発生する粉末を捕集する捕集部と、空洞体を介して捕集部と連結すると共に粉末を吸引する吸引部と、吸引部が吸引した粉末を収納する第１の粉末用容器と、第１の粉末用容器に着脱可能に取付けられると共に、第１の粉末用容器に取付けられたときに第１の粉末用容器の内部と通じる構成とされた第２の粉末用容器と、穿孔部の貫通孔を通して穿孔部から外部へ充填材を放出する充填材放出部とを備えていれば、必ずしも長さ告知手段を有する伸縮部材を備えていなくてもよい。

しかし、本発明の穿孔工具が、長さ告知手段を有する伸縮部材を備えていれば、穴の内部に挿入された穿孔部の長さ、すなわち穴の深さを、穿孔部を穴から抜き出して計測する必要がなくなり、穴の深さを容易に計測することができるので好ましい。

また、必ずしも、長さ告知手段は、目盛りを発光させて長さを告知しなくてもよいが、発光させて長さを告知するようにすれば、目で確認できるので、穿孔時に工事音が発生しても、作業者に長さを伝えることができるので好ましい。

また、伸縮部材の代わりに、バネなどの弾性部材で、捕集部を穿孔部の先端側へ付勢させるようにしてもよい。

図５は、本発明の穿孔工具を用いて高所のコンクリート構造物に穿孔する様子を示す概略図である。
高所のコンクリート構造物例えば天井などの高さがある場所もしくは逆さ施行が必要な箇所は、コンクリート構造物に接近するために、通常、梯子などを用いて粉末採取を行なっていたが、高所での足元が不安定であるため、施工が困難であり、地上での施工に比べて人力が必要である。

そこで、図５に示すように、第１の棒体１８Ａと、第１の棒体１８Ａ内をスライドする第２の棒体１８Ｂとを有する棒体１８を用いて、作業員が地上にいながら、本発明の穿孔工具１で高所のコンクリート構造物に穿孔する。

ここで、本発明の穿孔工具１は、第２の棒体１８Ｂに取付けられており、第１の棒体１８Ａに取付けられた伸縮レバー２０を操作することで、第２の棒体１８Ｂを上下にスライドさせることができる。

また、穿孔で形成された穴１２の内部に挿入された穿孔切刃３の長さ（穴の深さ）の確認のため、補助的に第１の棒体１８Ａの一部に目印寸法が表示されていたり、所定の穴の深さに到達した場合に警告音を発するスピーカー１９が第１の棒体１８Ａに取付けられていたりする。
また、棒体１８の素材をプラスチックなどの軽量素材で構成すれば、持ち運びや施工も容易に行なうことができる。

以上のように、本発明の穿孔工具は、穿孔切刃の貫通孔を通して穿孔切刃から外部へセメントを放出する充填材放出部を備えるので、穿孔で形成された穴の内部に位置する穿孔切刃からセメントが放出されるので、確実に穴の内部にセメントを充填できる。

よって、本発明の穿孔工具は、穿孔と修復を容易に行なうことができる。

また、本発明の穿孔工具は、第１の粉末用容器の布部に取付けられたエアータンクを備えているので、エアータンク内の圧縮空気が第１の粉末用容器の内部に放出され、第１の粉末用容器の内部に付着した粉末を第１の粉末用容器の外側へ除去することができる。

第２の伸縮部材によって捕集部は穿孔切刃の先端側へ付勢されているので、穿孔切刃がコンクリート構造物の内部に入り込むにつれて、捕集部に取付けられた第２の伸縮部材が第１の伸縮部材内にスライドして入り込み、よって、第２の伸縮部材が第１の伸縮部材内にスライドして入り込んだ長さを、穿孔で形成された穴の内部に挿入された穿孔切刃の長さすなわち穴の深さとして作業員に告知することができる。

また、穿孔で形成された穴の内部に挿入された穿孔切刃の長さすなわち穴の深さを、目盛りを発光させて告知するので、穿孔工事の際に発生する音に遮られることなく、作業員は穴の深さを確認できる。

１ 穿孔工具
２ 本体
３ 穿孔切刃
３Ａ 貫通孔
４ 捕集部
５ 吸引部
５Ａ 樹脂ホース
６ 第１の粉末用容器
６Ａ 布部
６Ｂ 透明樹脂部
７ 第２の粉末用容器
８ 粉末
９ 回転方向変更レバー
１０ 充填材放出部
１１ セメント用タンク
１２ 穴
１３ 気流方向
１４ 伸縮部材
１４Ａ 第１の伸縮部材
１４Ｂ 第２の伸縮部材
１４Ｃ 長さ告知手段
１５ コンクリート構造物
１６ セメント
１７ エアータンク
１７Ａ 放出ボタン
１８ 棒体
１８Ａ 第１の棒体
１８Ｂ 第２の棒体
１９ スピーカー
２０ 伸縮レバー

Claims (5)

1. 本体と、
   該本体から突出すると共に、略中心軸線上に形成された貫通孔を有する穿孔部と、
   該穿孔部の周囲に配置されて前記穿孔部に沿って移動可能であると共に、前記穿孔部の穿孔で発生する粉末を捕集する捕集部と、
   空洞体を介して該捕集部と連結すると共に前記粉末を吸引する吸引部と、
   該吸引部が吸引した前記粉末を収納する第１の粉末用容器と、
   該第１の粉末用容器に着脱可能に取付けられると共に、前記第１の粉末用容器に取付けられたときに前記第１の粉末用容器の内部と通じる構成とされた第２の粉末用容器と、
   前記穿孔部の貫通孔を通して前記穿孔部から外部へ充填材を放出する充填材放出部とを備える
   穿孔工具。
2. 吸引時に前記第１の粉末用容器から排出された空気を収集すると共に、収集した空気を前記第１の粉末用容器の内部へ圧縮空気として放出する圧縮空気放出部を備える
   請求項１に記載の穿孔工具。
3. 前記捕集部に取付けられて前記捕集部の移動に伴って伸縮可能に構成されると共に、前記穿孔部の先端側へ付勢され、さらに穿孔で形成された穴の内部に挿入された前記穿孔部の長さを告知する長さ告知手段を有する伸縮部材を備える
   請求項１または請求項２に記載の穿孔工具。
4. 前記長さ告知手段は、発光によって長さを告知する
   請求項３に記載の穿孔工具。
5. 本体と、該本体から突出すると共に、略中心軸線上に形成された貫通孔を有する穿孔部と、該穿孔部の周囲に配置されて前記穿孔部に沿って移動可能であると共に、前記穿孔部の穿孔で発生する粉末を捕集する捕集部と、空洞体を介して該捕集部と連結すると共に前記粉末を吸引する吸引部と、該吸引部が吸引した前記粉末を収納する第１の粉末用容器と、該第１の粉末用容器に着脱可能に取付けられると共に、前記第１の粉末用容器に取付けられたときに前記第１の粉末用容器の内部と通じる構成とされた第２の粉末用容器と、前記穿孔部の貫通孔を通して前記穿孔部から外部へ充填材を放出する充填材放出部とを含む穿孔工具により構造物を穿孔する穿孔工程と、
   該穿孔工程において形成された穴の内部に前記充填材を充填する充填工程とを備える
   穿孔方法。

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