JP3025632B2 - 硬岩層掘削装置 - Google Patents
硬岩層掘削装置Info
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Description
する硬岩層掘削装置に関する。
せながら押し込んで杭孔を掘削するオールケーシング工
法が知られており、地中に押し込んだケーシングチュー
ブ内の土砂はハンマグラブにより排出している。
は、ケーシングチューブを回転させながら押し込むこと
はできるものの、ケーシングチューブ内に残る円柱状の
岩盤にハンマグラブを落下させて破砕しようとしても、
ハンマグラブが破損してしまい排出できない。
は、ドリルパイプの先端に取り付けた硬岩掘削用のロー
ラビットによるリバースサーキュレーション工法(いわ
ゆるリバース工法)により掘削していた。
が一般土質層の下にあるため、一般土質層をリバース工
法により掘削すると、掘削速度が遅く硬岩層に達するま
での所要作業時間が長いという問題があった。また、リ
バース工法では、表層ケーシング方式であるため、これ
以下の掘削では土質の影響を受け易く、鉛直性が十分に
確保できなかったり、孔壁の崩壊が生じ易いという問題
があった。
を目的とし、一般土質層と硬岩層とを効率よく掘削でき
る硬岩層掘削装置を提供することにある。
く、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即
ち、先端に掘削ビットが取り付けられたケーシングチュ
ーブを回転させながら押し込むチュービング機構と、前
記チュービング機構のフレームに立設されたリーダに沿
って昇降される回転駆動機構により、先端に硬岩掘削具
が設けられたドリルを回転させながら押し込むドリリン
グ機構とを備えたことを特徴とする硬岩層掘削装置がそ
れである。
旋回可能に支持してもよい。
基づいて詳細に説明する。図1に示すように、1は先端
に掘削ビット2が取り付けられたケーシングチューブ
で、ケーシングチューブ1はチュービング機構4に挿着
されている。チュービング機構4は、図2に示すよう
に、ケーシングチューブ1の外周に、等間隔で配置され
た複数の楔部材5を備え、楔部材5は、回転リング6か
ら両端が軸支されたリンク7を介して吊下げられてい
る。回転リング6は、上部フレーム8にベアリング10
を介して回転可能に支持されており、上部フレーム8と
昇降フレーム12とは複数のチャックシリンダ14によ
り連結されている。
1を外周の楔部材5と共に挿入可能な挿入孔16が形成
された回転体18が、ベアリング20を介して回転可能
に支持されている。挿入孔16には、楔部材5の背面に
形成されたテーパ面22と対応したテーパ面24が形成
されている。回転体18の外周には、歯車部28が形成
されており、歯車部28には昇降フレーム12に取り付
けられた油圧モータ36の小歯車(図示せず)が噛合さ
れている。
グチューブ1と平行に4本の第1ガイド筒42が昇降フ
レーム12の4隅に、昇降フレーム12を貫通して配置
されており、第1ガイド筒42に形成されたフランジ部
44が昇降フレーム12の下面に固定されている。昇降
フレーム12の上側に突出している第1ガイド筒42の
外周には、上部フレーム8の下面に取り付けられた筒状
のガイド部材43が摺動可能に嵌着されて、上部フレー
ム8と昇降フレーム12とが相対的に上下動可能に支持
されている。
ースフレーム45に立設された第2ガイド筒46の外周
が摺動可能に嵌入されており、第2ガイド筒46には、
フランジ部48が形成されている。また、第1ガイド筒
42の上端には、シリンダ50のヘッド側が固定されて
おり、第2ガイド筒46には、シリンダ50のロッド5
2がピン54を介して連結されている。
に、ドリリング機構56が配置されており、ドリリング
機構56は上部フレーム8上にその軸廻りに旋回可能に
立設されたリーダ58を備えている。リーダ58にはそ
の軸方向に沿ってレール60が敷設されており、レール
60には回転駆動機構62が一対のガイドギブ64によ
りレール60に沿って昇降可能に支持されている。リー
ダ58には、固定部材63が取り付けられており、この
固定部材63と回転駆動機構62とは、連結部材65に
より着脱可能に連結されている。
の両側に設けられた2本の油圧シリンダ66,68のロ
ッド側が連結されており、油圧シリンダ66,68のヘ
ッド側は上部フレーム8に着脱可能に接続されている。
回転駆動機構62には、ドリルパイプ70を回転させる
ように取り付けられており、ドリルパイプ70は回転駆
動機構62に取り付けたスイベルジョイント72を介し
て排水ホース74に接続されている。また、ドリルパイ
プ70は、所定長さのパイプを複数連結して構成されて
いる。
ように、硬岩掘削具76が固定されており、硬岩掘削具
76の底面には、複数の硬岩用ビット78が取り付けら
れている。硬岩用ビット78には硬岩層の掘削に使用さ
れる周知のローラビットあるいはディスクカッタ等が用
いられる。また、ドリルパイプ70は、その先端が硬岩
掘削具76の底面で下方に向かって開口されており、硬
岩掘削具76には、軸方向に複数の貫通孔80が形成さ
れている。尚、本実施例では、ドリルパイプ70、硬岩
用ビット78を備えた硬岩掘削具76によりドリル81
が構成されている。
には、スタビライザ82が装着されている。スタビライ
ザ82の外周は、ケーシングチューブ1の内周に挿入で
きる大きさに形成されており、ドリルパイプ70の振れ
を防止できるように構成されている。
給水管84の先端が、ケーシングチューブ1内に開口さ
れている。更に、ドリルパイプ70と並列にエアー送管
86が配置されており、エアー送管86の先端は、ドリ
ルパイプ70先端近傍にまで延出されている。
の作動について、掘削工程順と共に図6によって説明す
る。尚、粘土、シルト、砂れき等の一般土質層90の下
に、硬岩層92がある地盤の掘削を例に説明する。ま
ず、リーダ58は、図5に示すように、90度旋回させ
て、回転駆動機構62をチュービング機構4の挿入孔1
6上から退避させる。このとき、連結部材65により回
転駆動機構62と固定部材63とを連結し、回転駆動機
構62の下降を防止すると共に、油圧シリンダ66,6
8と上部フレーム8との連結は解除する。
ング機構4に挿入し、チャックシリンダ14を駆動す
る。これにより、第1ガイド筒42に沿ってガイド部材
43が摺動し、上部フレーム8が引き下げられ、ベアリ
ング10、回転リング6、リンク7を介して、楔部材5
がケーシングチューブ1の外周と回転体18のテーパ面
24との間に挿入される。楔部材5のテーパ面22がテ
ーパ面24に沿って摺動して、複数の楔部材5がケーシ
ングチューブ1の外周を把持する。
回転体18と共にケーシングチューブ1が回転される。
また、シリンダ50が縮み側に駆動されて、第1ガイド
筒42が第2ガイド筒46の外周を摺動して、第1ガイ
ド筒42と共に昇降フレーム12が下降される。これに
より、ケーシングチューブ1は、回転しながら地中に押
し込まれ、ケーシングチューブ1先端の掘削ビット2に
より掘削が行われる。
と、一旦油圧モータ36の回転が停止され、チャックシ
リンダ14が駆動されて、上部フレーム8、ベアリング
10、回転リング6、リンク7を介して楔部材5が引き
上げられて、ケーシングチューブ1の把持が開放され
る。
て、第1ガイド筒42が第2ガイド筒46の外周を摺動
して昇降フレーム12を上昇させる。そして、前述した
動作を繰り返し、ケーシングチューブ1の外周を把持す
ると共に、回転体18を回転させながら、昇降フレーム
12を下降させて、ケーシングチューブ1を押し込む。
この動作を繰り返し実行して、ケーシングチューブ1に
よる掘削が行われる。また、ケーシングチューブ1は継
ぎ足すことにより、より深く掘削することができる。
ーブ1を回転させながら押し込み、掘削ビット2により
掘削すると、内側には土砂が残る。この土砂は、図示し
ないクレーンで吊り上げたハンマグラブ94を落下さ
せ、ハンマグラブ94によりケーシングチューブ1の外
部に排出する。ケーシングチューブ1を用いて掘削する
ことにより、孔壁崩壊を確実に防止しながら大深度の掘
削ができ、高い鉛直性の杭孔が得られる。従って、一般
土質層90が厚い場合であっても適用できる。
は、これを繰り返して掘削し、硬岩層92に達したとき
には、ハンマグラブ94による排土をやめ、ケーシング
チューブ1のみを前述したと同様に硬岩層92に回転さ
せながら押し込む。ケーシングチューブ1を硬岩層92
に所定深さまで押し込んだ後、一旦ケーシングチューブ
1の回転を停止する。
具76を取り付けたドリルパイプ70を図示しないクレ
ーンで吊下げてケーシングチューブ1内に挿入する。そ
して、図4に示すように、リーダ58を旋回して、ケー
シングチューブ1の中心と回転駆動機構62の回転中心
とを一致させ、回転駆動機構62にドリルパイプ70を
接続する。また、連結部材65を外すと共に、油圧シリ
ンダ66,68のヘッド側を上部フレーム8と連結す
る。
1内に給水する。給水する際の水位は、地面と同じある
いはそれよりも低いレベルであってもよい。孔壁崩壊の
防止はケーシングチューブ1で行われ、給水量は岩屑の
吸入に必要な量があれば十分である。
プ70を回転させると共に、油圧シリンダ66,68を
引き側に駆動してドリルパイプ70を押し込み、硬岩掘
削具76を回転させながら硬岩層92に押し付ける。よ
って、硬岩掘削具76の硬岩用ビット78により硬岩層
92が掘削される。
を硬岩掘削具76の下端へ供給することによりエアリフ
ト効果が生じ、給水された水は、貫通孔80を通り、ド
リルパイプ70、スイベルジョイント72、排水ホース
74を介して揚水されケーシングチューブ1内から排水
される。排水は、硬岩掘削具76の中央で下方に向かっ
て開口されたドリルパイプ70から吸入されるので、硬
岩用ビット78による岩屑も同時に吸入され、岩屑のリ
フトを助けながら、ケーシングチューブ1外に排出され
る(図3(ハ))。
し込み、硬岩掘削具76により硬岩層92を掘削して、
前述した工程を繰り返す。これにより、硬岩層92を所
定の深さにまで掘削することができる。尚、ケーシング
チューブ1やドリルパイプ70を継ぎ足して、その全長
を延長すれば、種々の深さに対応できる。
た後は、回転駆動機構62からドリルパイプ70を外
し、リーダ58を旋回させて、ドリルパイプ70、硬岩
掘削具76をケーシングチューブ1の外に取り出す。そ
して、図示しない鉄筋籠を挿入し、コンクリートを打設
すると共に、チュービング機構4のシリンダ50を駆動
して、ケーシングチューブ1を引き抜く。
ングチューブ1により掘削するので、一般土質層90が
厚くても鉛直性を維持しながら掘削できると共に、孔壁
の崩壊を確実に防止できる。
と、ケーシングチューブ1を回転させながら押し込むこ
とができると共に、硬岩用ビット78を取り付けたドリ
ル81をケーシングチューブ1内に挿入して、回転させ
ながら押し込むことができ、一般土質層90を短時間で
掘削できると共に、硬岩層92を掘削することができ
る。更に、リーダ58を旋回できるようにすることによ
り、回転駆動機構62をケーシングチューブ1上から容
易に退避させることができる。
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々なる態様で実施し得る。
装置は、ケーシングチューブを回転させながら押し込む
ことができると共に、硬岩掘削具を設けたドリルをケー
シングチューブ内に挿入して、回転させながら押し込む
ことができ、一般土質層を短時間で掘削できると共に、
硬岩層を掘削することができる。更に、リーダを旋回で
きるようにすることにより、回転駆動機構をケーシング
チューブ上から容易に退避させることができる。
面図である。
である。
斜視図である。
回転駆動機構を退避させた状態の平面図である。
工程順を示す説明図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 先端に掘削ビットが取り付けられたケー
シングチューブを回転させながら押し込むチュービング
機構と、前記チュービング機構のフレームに立設された
リーダに沿って昇降される回転駆動機構により、先端に
硬岩掘削具が設けられたドリルを回転させながら押し込
むドリリング機構とを備えたことを特徴とする硬岩層掘
削装置。 - 【請求項2】 前記リーダをその軸廻りに旋回可能に支
持したことを特徴とする請求項1記載の硬岩層掘削装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7267111A JP3025632B2 (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | 硬岩層掘削装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7267111A JP3025632B2 (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | 硬岩層掘削装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11309588A Division JP2000096970A (ja) | 1999-10-29 | 1999-10-29 | 硬岩層掘削方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09112173A JPH09112173A (ja) | 1997-04-28 |
JP3025632B2 true JP3025632B2 (ja) | 2000-03-27 |
Family
ID=17440221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7267111A Expired - Fee Related JP3025632B2 (ja) | 1995-10-16 | 1995-10-16 | 硬岩層掘削装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3025632B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5809397B2 (ja) * | 2010-07-07 | 2015-11-10 | 東日本旅客鉄道株式会社 | 孔掘削装置 |
KR101377560B1 (ko) * | 2013-11-01 | 2014-03-27 | (주) 금강지오테크 | 대구경 기초파일 시공을 위한 슬라임 제거장비 및 공법 |
-
1995
- 1995-10-16 JP JP7267111A patent/JP3025632B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09112173A (ja) | 1997-04-28 |
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