JP2017144503A - Boring device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は削孔装置に関し、特に、送り出し方向と異なる方向に削進可能な削孔装置に関する。 The present invention relates to a drilling device, and more particularly to a drilling device capable of cutting in a direction different from a feeding direction.
構造物の削孔装置にかかる公知技術として、特許文献１には、ノズルを削孔方向に沿って進退可能な前進後退手段と、ノズルと前進後退手段を２方向に移動させる直交方向移動手段と、を備えたウォータージェット削孔装置が開示されている。
また、特許文献２には、駆動モータと、駆動モータの先端に設けたノズルと、後端に設けた剛性ホースと、外方に設けた外筒と、を備えた削孔装置が開示されている。
これら公知技術の削孔装置は、スライドベースや高圧ホースによって削孔手段を被削孔体内に送り出し、直線状に削進する技術である。
As a known technique related to a structure drilling device,
Patent Document 2 discloses a drilling device including a drive motor, a nozzle provided at the front end of the drive motor, a rigid hose provided at the rear end, and an outer cylinder provided outward. Yes.
These well-known hole drilling devices are techniques for feeding a hole drilling means into a body to be drilled by a slide base or a high-pressure hose so as to cut in a straight line.
前記した従来の削孔装置には、次の問題点があった。
＜１＞被削孔体を送り出し方向に削進することしかできなかった。そのため、例えば壁面直角方向に設けたコア孔の内部から、壁面平行方向に削進するような削孔ができなかった。
＜２＞また、被削孔面の前面に既設設備などの障害物が設置されている場合、削孔手段を孔内に送り出すための空間を確保できないため、削孔できなかった。
The conventional drilling device described above has the following problems.
<1> The machined hole body could only be advanced in the feed direction. For this reason, for example, it was not possible to make a hole that would cut in the direction parallel to the wall surface from the inside of the core hole provided in the direction perpendicular to the wall surface.
<2> In addition, when an obstacle such as existing equipment is installed in front of the surface of the hole to be drilled, a hole for feeding the hole drilling means into the hole cannot be secured, so that the hole cannot be drilled.
上記課題を解決すべくなされた本発明の削孔装置は、削孔部と、削孔部の後端に接続した長尺状の伝達部と、伝達部を伝達部の軸方向に沿って送り出す機構を備えた送出部と、を有し、伝達部は、削孔方向に対して屈曲した状態で送出部の送り出しによる力を削孔部へ伝達可能な剛性を備えることを特徴とするものである。
削孔部はウォータージェットとすることができる。
伝達部は高圧ホースとすることができる。
伝達部は高圧ホースと、高圧ホースに外挿した外挿材を有することができる。
外挿材はコイルスプリングまたは可撓性パイプのいずれかとすることができる。
伝達部の少なくとも一部を屈曲した状態に保持するガイド材を有することができる。
The hole drilling device of the present invention, which has been made to solve the above-mentioned problems, has a hole drilling portion, a long transmission portion connected to the rear end of the hole drilling portion, and a transmission portion that is fed along the axial direction of the transmission portion. And a transmission part having rigidity capable of transmitting the force generated by the delivery of the delivery part to the drilling part while being bent with respect to the drilling direction. is there.
The drilling portion can be a water jet.
The transmission part can be a high-pressure hose.
The transmission part can have a high-pressure hose and an extrapolated material extrapolated to the high-pressure hose.
The extrapolation material can be either a coil spring or a flexible pipe.
A guide member that holds at least a part of the transmission portion in a bent state can be provided.
本発明に係る削孔装置によって、以下の効果を得ることができる。
＜１＞伝達部の送り出し方向と異なる任意の方向に削進することができる。そのため、例えば壁面直角方向に設けたコア孔の奥部から、壁面平行方向に削孔することができる。
＜２＞削孔対象面の前面に十分な空間を確保できない状況であっても削孔することができる。
With the drilling device according to the present invention, the following effects can be obtained.
<1> Cutting can be performed in any direction different from the delivery direction of the transmission unit. For this reason, for example, holes can be drilled in the direction parallel to the wall surface from the back of the core hole provided in the direction perpendicular to the wall surface.
<2> Drilling can be performed even in a situation where a sufficient space cannot be secured in front of the drilling target surface.
以下、図面を参照しながら本発明に係る削孔装置について詳細に説明する。
なお、本明細書において、削孔方向（Ｄ１）とは、削孔部１０の進行方向、すなわち削孔部１０との接続端における伝達部２０の軸方向前方を意味する。
また、送り出し方向（Ｄ２）とは、送出部３０における伝達部２０の送り出し方向を意味する。
Hereinafter, a drilling device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the present specification, the drilling direction (D1) means the traveling direction of the
The delivery direction (D2) means the delivery direction of the transmission unit 20 in the delivery unit 30.
［削孔装置］
＜１＞全体の構成（図１）
本発明の削孔装置１は、被削孔体Ａの削孔機能を有する装置であって、被削孔体Ａを、伝達部２０の送り出し方向Ｄ２と異なる削孔方向Ｄ１に向かって削進可能な装置である。
削孔装置１は、先端に設けられた削孔部１０と、削孔部１０の後端から延出する長尺状の伝達部２０と、伝達部２０を介して削孔部１０を削孔方向Ｄ１に送り出す送出部３０と、を少なくとも有する。
削孔装置１の削孔機構には各種の公知技術を採用できる。本例ではウォータージェットを用いる場合について説明する。
[Drilling device]
<1> Overall configuration (FIG. 1)
The
The
Various known techniques can be employed for the hole drilling mechanism of the
＜２＞削孔部（図２）
削孔部１０は、削孔機能を備える部分である。
本例では、削孔部１０は、先端に噴出孔を有するヘッド１１と、ヘッド１１を伝達部２０の軸に対して回転可能に接続するスイベル１２と、を備えた棒状体とする。
ヘッド１１は削孔部１０の長軸に沿って回転しながら、噴出孔から高圧水を噴出する。高圧水はポンプ（図示せず）から高圧ホース２２を介して供給を受ける。
ヘッド１１の外周面には、高圧水を噴出し破砕屑を後方へ排除するための孔を有する。
<2> Drilling part (Fig. 2)
The
In this example, the
The head 11 ejects high-pressure water from the ejection hole while rotating along the long axis of the
The outer peripheral surface of the head 11 has a hole for ejecting high-pressure water and removing crushed debris rearward.
＜３＞伝達部（図２）
伝達部２０は、送出部３０の送り出しによる力を削孔部１０へ伝達する長尺状の部分である。
本例では、伝達部２０は、スイベル１２の後端と接続して削孔部１０に高圧水を供給する高圧ホース２２と、高圧ホース２２に外挿される筒状の外挿材２１と、を備える。
外挿材２１と高圧ホース２２の双方が可撓性を有するため、伝達部２０は任意の部分（屈曲部２０ａ）で、送り出し方向Ｄ２に対して屈曲することができる。
<3> Transmitter (Fig. 2)
The transmission unit 20 is a long portion that transmits the force generated by the delivery of the delivery unit 30 to the
In this example, the transmission unit 20 includes a high-pressure hose 22 that is connected to the rear end of the swivel 12 and supplies high-pressure water to the
Since both the extrapolation material 21 and the high-pressure hose 22 have flexibility, the transmission portion 20 can be bent with respect to the delivery direction D2 at an arbitrary portion (bending portion 20a).
＜３．１＞外挿材
外挿材２１は、剛性と可撓性とを兼備した部材であり、内部に高圧ホース２２を内挿可能な空間を有する。
外挿材２１の先端は削孔装置１の供用時にスイベル１２の後端に当接する。または、外挿材２１の先端をスイベル１２の後端に固定可能な構造としてもよい。
本例では、外挿材２１として、鋼製のコイルスプリングを採用する。
外挿材２１は、後述するように所定の剛性と可撓性を備えていれば、コイルスプリングに限られない。例えば、可撓性の樹脂パイプや、ジャバラ状に加工した金属製パイプなどであってもよい。
<3.1> Extrapolation Material The extrapolation material 21 is a member having both rigidity and flexibility, and has a space in which the high-pressure hose 22 can be inserted.
The tip of the extrapolated material 21 comes into contact with the rear end of the swivel 12 when the
In this example, a steel coil spring is employed as the extrapolating material 21.
The extrapolating material 21 is not limited to a coil spring as long as it has predetermined rigidity and flexibility as will be described later. For example, a flexible resin pipe or a metal pipe processed into a bellows shape may be used.
＜３．２＞外挿材の機能
外挿材２１は、削孔時に削孔部１０を支持可能な剛性と、弾性変形可能な可撓性とを兼備する。
すなわち、外挿材２１は、自然状態において直線状を呈するが、一定の曲げ応力を与えることで長手軸に対して屈曲し、曲げ応力を解除することで、再び直線状に復元する。また、外挿材２１の一部分が屈曲しても他の部分は直線状を保持する。
このため、後述するガイド材４０などを用いて外挿材２１の一部を任意の方向へ屈曲させることで、送出部３０の送り出しによる力を、送り出し方向Ｄ２と異なる削孔方向Ｄ１へ向けて、削孔部１０に伝達することができる。
<3.2> Function of Extrapolation Material The extrapolation material 21 has both rigidity capable of supporting the
That is, the extrapolated material 21 exhibits a linear shape in a natural state, but bends with respect to the longitudinal axis by applying a constant bending stress, and restores the linear shape again by releasing the bending stress. Moreover, even if a part of the extrapolated material 21 is bent, the other part maintains a straight shape.
For this reason, by bending a part of the extrapolating material 21 in an arbitrary direction using a guide material 40 or the like, which will be described later, the force generated by the delivery of the delivery unit 30 is directed toward the drilling direction D1 different from the delivery direction D2. , Can be transmitted to the
＜４＞送出部
送出部３０は、伝達部２０を介して削孔部１０を削孔方向Ｄ１に送り出す機構を備えた部分である。
本例では、送出部３０として、被削孔体Ａの壁面に反力を取り、伝達部２０を把持して送り出し方向Ｄ２にスライド可能な構造を採用する。
送出部３０によって送り出し方向Ｄ２に送り出された伝達部２０は、屈曲部２０ａで屈曲し、送り出し方向Ｄ２と異なる削孔方向Ｄ１へと押し出される。
なお、伝達部２０の送り出しは機械に限らず、人力で行っても良い。
<4> Sending Unit The sending unit 30 is a part provided with a mechanism for sending the
In this example, a structure that takes a reaction force on the wall surface of the cut hole A, grips the transmission unit 20 and can slide in the delivery direction D2 is adopted as the delivery unit 30.
The transmission part 20 sent in the delivery direction D2 by the delivery part 30 is bent at the bent part 20a and pushed out in the drilling direction D1 different from the delivery direction D2.
Note that the delivery of the transmission unit 20 is not limited to a machine, and may be performed manually.
＜５＞ガイド材
ガイド材４０は、伝達部２０の少なくとも一部を屈曲した状態に保持するための部材である。
本例では、ガイド材４０として伝達部２０の外径に対応したエルボ管を採用する。そのほか、例えば伝達部２０を所定方向に案内するようにＲを付けた鋼板などを採用しても良い。
なお、ガイド材４０は、本発明の必須の構成要素ではない。被削孔体Ａの内壁を利用して伝達部２０を屈曲させるなどしてもよい。
<5> Guide Material The guide material 40 is a member for holding at least a part of the transmission portion 20 in a bent state.
In this example, an elbow pipe corresponding to the outer diameter of the transmission portion 20 is employed as the guide member 40. In addition, for example, a steel plate with R so as to guide the transmission unit 20 in a predetermined direction may be employed.
The guide material 40 is not an essential component of the present invention. The transmitting portion 20 may be bent using the inner wall of the cut hole A.
＜５．１＞接続管
接続管４１は、ガイド材４０を送出部３０と接続するための管材である。
本例では、接続管４１として、ガイド材４０に螺着可能な鋼管を採用する。
接続管４１の先端をガイド材に、他端を送出部３０にそれぞれ接続する。接続管４１の内部には伝達部２０を挿通する。
ガイド材４０を接続管４１に連結することで、被削孔体Ａ内におけるガイド材４０の位置決めが容易となる。
<5.1> Connection Pipe The connection pipe 41 is a pipe material for connecting the guide material 40 to the delivery unit 30.
In this example, a steel pipe that can be screwed to the guide member 40 is employed as the connection pipe 41.
The distal end of the connection pipe 41 is connected to the guide member, and the other end is connected to the delivery unit 30. The transmission unit 20 is inserted into the connection pipe 41.
By linking the guide material 40 to the connection pipe 41, the guide material 40 can be easily positioned in the hole A to be cut.
［削孔装置の使用方法］
引き続き、図面を参照しながら本発明に係る削孔装置の使用方法について説明する。
本例では、ＲＣ構造物である被削孔体Ａにおいて、壁面に対して直角方向に設けたコア孔Ｈ１の先端部分から、壁面に対して平行方向に平行孔Ｈ２を削孔する場合について説明する（図１）。
[How to use the drilling device]
Next, a method for using the drilling device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
In this example, in the drilling hole A which is an RC structure, a case where a parallel hole H2 is drilled in a direction parallel to the wall surface from a tip portion of the core hole H1 provided in a direction perpendicular to the wall surface will be described. (FIG. 1).
＜１＞ガイド材の配設
送出部３０に連結した接続管４１の先端に、ガイド材４０を螺着する。
ガイド材４０を先にして接続管４１をコア孔Ｈ１内に差し入れ、ガイド材４０先端側の開口が平行孔Ｈ２の削孔方向Ｄ１を向くように位置合わせする。
<1> Arrangement of Guide Material The guide material 40 is screwed to the tip of the connection pipe 41 connected to the delivery unit 30.
The guide member 40 is inserted first, and the connecting pipe 41 is inserted into the core hole H1, and the guide member 40 is positioned so that the opening on the tip side of the guide member 40 faces the drilling direction D1 of the parallel hole H2.
＜２＞送出部の設置
送出部３０を被削孔体Ａの壁面にボルトなどで固定する。
<2> Installation of delivery part The delivery part 30 is fixed to the wall surface of the hole A with a bolt or the like.
＜３＞伝達部の送り出し
送出部３０を用いて、伝達部２０の外挿材２１を把持し、送り出し方向Ｄ２（コア孔Ｈ１の先端方向）へ送り出す。
伝達部２０は、ガイド材４０内でガイド材４０の内部形状に合わせて弾性変形し、ガイド材４０の先端から平行孔Ｈ２の削孔方向Ｄ１へ直線状に突出する。
伝達部２０を送り出すことで、外挿材２１の先端部がスイベル１２の後端部を前方に押し出し、削孔部１０を前進させる。
<3> Sending out of transmission part Using the delivery part 30, the extrapolated material 21 of the transmission part 20 is gripped and sent out in the delivery direction D2 (tip direction of the core hole H1).
The transmission part 20 is elastically deformed in the guide member 40 according to the internal shape of the guide member 40, and protrudes linearly from the tip of the guide member 40 in the drilling direction D1 of the parallel hole H2.
By sending out the transmission part 20, the front-end | tip part of the external insertion material 21 pushes the rear-end part of the swivel 12 ahead, and advances the
＜４＞平行孔の削孔
ウォータージェットを稼働させ、削孔部１０の噴出孔から高圧水を噴出させながら、所定の削進速度で伝達部２０を送り出し方向Ｄ２へ押し込んで行く。
削孔部１０は伝達部２０に押し出されて、被削孔体Ａの内部を、削孔方向Ｄ１に向かって直線状に削進してゆく。
<4> Drilling a parallel hole The water jet is operated, and the high pressure water is ejected from the ejection hole of the
The
＜５＞屈曲角度について
本例では、削孔方向Ｄ１と送り出し方向Ｄ２との交角（屈曲角度）θを９０°としたが、これに限られない。
削孔装置１の用途に応じて、屈曲角度θを[０°＜θ＜１８０°]の範囲で任意に設定可能である。
<5> Bending angle In this example, the intersection angle (bending angle) θ between the drilling direction D1 and the feeding direction D2 is set to 90 °, but is not limited thereto.
The bending angle θ can be arbitrarily set within a range of [0 ° <θ <180 °] according to the use of the
[削孔装置を他の機構とした実施例]
実施例１では、削孔装置１にウォータージェット機構を採用したが、これに限られない。
例えば、電動ハンマードリルや振動ドリルなどの、電気ドリル機構を採用することができる。この場合、削孔部１０にはビット部とモータを含み、伝達部２０には送電コードと外挿材２１を含む。
また、ロータリー削孔機構やエア式のハンマードリルなどを採用してもよい。
[Example in which the hole drilling device is another mechanism]
In Example 1, although the water jet mechanism was employ | adopted for the
For example, an electric drill mechanism such as an electric hammer drill or a vibration drill can be employed. In this case, the
Moreover, you may employ | adopt a rotary hole drilling mechanism, an air-type hammer drill, etc.
[軸強化ホースを用いた実施例]
実施例１では、伝達部２０を外挿材２１と高圧ホース２２との組み合わせとしたが、本例では、高圧ホース自体に軸強化処理を施したものを伝達部２０とする。
軸強化処理としては、例えば高圧ホースの層内に線材や網体などの補強材を配設する方法、高強度樹脂製とする方法などがある。
この場合、構造が簡素化するため製造コストが低廉になる効果に加え、削孔時の操作が容易になるという効果を奏する。
[Example using shaft reinforced hose]
In the first embodiment, the transmission unit 20 is a combination of the extrapolation material 21 and the high-pressure hose 22, but in this example, the high-pressure hose itself subjected to the shaft strengthening process is used as the transmission unit 20.
Examples of the shaft strengthening treatment include a method of arranging a reinforcing material such as a wire or a net in the layer of the high-pressure hose, a method of making a high-strength resin, and the like.
In this case, in addition to the effect of reducing the manufacturing cost because the structure is simplified, there is an effect that the operation at the time of drilling becomes easy.
[外挿材にライニング部を設けた実施例]
実施例１の外挿材２１にライニング部２３を設けた他の実施例を説明する（図３）。
ライニング部２３は、外挿材２１をスプリングコイルとした場合において、外挿材２１の外周面の少なくとも一部を被覆する部材である。例えばスプリングコイルの外周面にゴム材を塗着して、これをライニング部２３とすることができる。
被削孔体Ａの孔内において、削孔の過程で粉砕された粗骨材などは、ヘッド１１後方から噴射する高圧水で孔外方向へ吹き飛ばされる。これらの破砕屑が外挿材２１のコイル間の隙間や、ガイド材４０と外挿材２１との間に挟まると、外挿材２１の形状が歪んだり、ガイド材４０内で外挿材２０の方向が変化したりして、削孔方向Ｄ１が一方向に偏る恐れがある。
これに対し、外挿材２１の外周面をライニング部２３で被覆することで、破砕屑がコイル間の隙間や、ガイド材４０と外挿材２１の間に詰まることを防止し、削孔方向Ｄ１の偏心を回避することができる。
[Example in which lining part is provided on extrapolated material]
The other Example which provided the
The lining
In the hole of the hole A to be cut, coarse aggregates pulverized in the drilling process are blown away by the high-pressure water sprayed from the back of the head 11 in the hole outward direction. If these crushing debris is sandwiched between the gaps between the coils of the extrapolated material 21 or between the guide material 40 and the extrapolated material 21, the shape of the extrapolated material 21 is distorted, or the extrapolated material 20 within the guide material 40. Or the direction of drilling D1 may be biased in one direction.
On the other hand, by covering the outer peripheral surface of the extrapolated material 21 with the lining
[被削孔体外で屈曲させた実施例]
実施例１では、伝達部２０を被削孔体Ａの内部で屈曲させたが、本例では被削孔体Ａの壁面前面で屈曲させて削孔する（図４）。
すなわち、壁面平行方向を送り出し方向Ｄ２とし、壁面直角方向を削孔方向Ｄ１とする。
例えば、被削孔体Ａの前面に構造物が存在し、削孔部１０を壁面直角方向に送り出す十分な空間を確保できない場合、削孔装置１をこのように配置することで、伝達部２０を壁面平行方向に送り出し、被削孔材Ａに壁面直角方向に削孔することができる。また、同様に、天井面や床面へ削孔することもできる。
[Example of bending outside the hole to be cut]
In the first embodiment, the transmitting portion 20 is bent inside the cut hole A, but in this example, the hole is bent by bending the front surface of the cut hole A (FIG. 4).
That is, the parallel direction of the wall surface is defined as the feeding direction D2, and the direction perpendicular to the wall surface is defined as the drilling direction D1.
For example, when there is a structure on the front surface of the drilled hole A and a sufficient space for feeding the drilled
[ガイド管と接続管を孔内で接続する実施例]
実施例１では、ガイド材４０と接続管４１とを連結した状態でコア孔Ｈ１に差し入れた。しかし、コア孔Ｈ１の内径が十分でないと、接続管４１の外周がコア孔Ｈ１の孔口に干渉し、ガイド管４０を螺着したままでは接続管４１を孔内に差し入れることができない場合がある。
この場合にはまず、削孔部１０と伝達部２０を内挿した状態のガイド材４０を、コア孔Ｈ１の内奥部まで送り出す。つづいて、削孔部１０でコア孔Ｈ１の内奥部を平行孔Ｈ２方向に切削・拡幅して、コア孔Ｈ１の内奥部にガイド材４０と接続管４１とを接続可能な空間を確保する。
つづいて、伝達部２０に外挿した接続管４１を伝達部２０に沿ってガイド材４０方向へ送り出し、コア孔Ｈ１内で両者を接続する。
なお、ガイド材４０を送り出す前に、あらかじめコア孔Ｈ１の内奥部を拡幅して接続用の空間を設けておいても良い。
その後の工程は実施例１と同様である。
[Example of connecting guide pipe and connecting pipe in the hole]
In Example 1, the guide member 40 and the connecting pipe 41 were connected to each other and inserted into the core hole H1. However, when the inner diameter of the core hole H1 is not sufficient, the outer periphery of the connection pipe 41 interferes with the hole of the core hole H1, and the connection pipe 41 cannot be inserted into the hole with the guide pipe 40 screwed. There is.
In this case, first, the guide material 40 in a state where the
Subsequently, the connecting pipe 41 extrapolated to the transmission part 20 is sent out in the direction of the guide member 40 along the transmission part 20, and both are connected in the core hole H1.
In addition, before sending out the guide material 40, the inner back portion of the core hole H1 may be widened in advance to provide a connection space.
Subsequent steps are the same as those in Example 1.
１ 削孔装置
１０ 削孔部
１１ ヘッド
１２ スイベル
２０ 伝達部
２０ａ 屈曲部
２１ 外挿材
２２ 高圧ホース
２３ ライニング部
３０ 送出部
４０ ガイド材
４１ 接続管
Ａ 被削孔体
Ｄ１ 削孔方向
Ｄ２ 送り出し方向
Ｈ１ コア孔
Ｈ２ 平行孔
DESCRIPTION OF
23 Lining part 30 Delivery part 40 Guide material 41 Connection pipe A Workpiece hole D1 Drilling direction D2 Delivery direction H1 Core hole H2 Parallel hole
Claims (6)
削孔部と、
前記削孔部の後端に接続されている長尺状の伝達部と、
前記伝達部を前記伝達部の軸方向に沿って送り出す機構を備えた送出部と、を有し、
前記伝達部は、削孔方向に対して屈曲した状態で、前記送出部の送り出しによる力を前記削孔部へ伝達可能な剛性を備えることを特徴とする、
削孔装置。 A drilling device,
Drilling part,
An elongated transmission part connected to the rear end of the hole drilling part;
A delivery unit having a mechanism for delivering the transmission unit along the axial direction of the transmission unit;
The transmission unit is provided with a rigidity capable of transmitting a force generated by sending out the delivery unit to the drilling unit in a state bent with respect to the drilling direction.
Drilling device.
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