JP3434068B2 - 中掘り掘削機 - Google Patents

中掘り掘削機

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JP3434068B2 JP02237195A JP2237195A JP3434068B2 JP 3434068 B2 JP3434068 B2 JP 3434068B2 JP 02237195 A JP02237195 A JP 02237195A JP 2237195 A JP2237195 A JP 2237195A JP 3434068 B2 JP3434068 B2 JP 3434068B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、立坑掘削や基礎杭の
造成などに用いられるオールケーシング掘削機用の空気
圧作動の打撃破砕機を有する中掘り掘削機において、掘
削屑を掘削先端部から外部に排出する手段に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】図3は従来の空気圧で作動する打撃破砕
式中掘り掘削機を示す。掘削機本体部1の掘削先端面に
は複数個の打撃破砕機12及び面掘削ビット13が設け
られており、打撃破砕機12を駆動する空気圧を供給す
るフレキシブルホース3がホース支持台4で支持され、
スイベルジョイント5を介して掘削機本体部1に接続さ
れている。掘削機本体部1及びケーシングチューブ2
は、図示しないオールケーシング掘削機によって回転さ
せられながら地中に押し込まれ、打撃破砕機12は岩盤
等を打撃破砕し、面掘削ビット13は土砂等を切削す
る。所定の掘削進度毎に掘削機本体部1を抜き出して、
掘削した穴の底に破砕,切削された掘削屑を取り出す。
掘削屑のうち小さいものは、掘削中に打撃破砕機12か
ら出て隙間を通って上方へ噴出する空気に搬送されて排
出される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の中掘り掘削機の
掘削屑排出手段は上記のようであるが、掘削機本体部1
内やケーシングチューブ2との隙間を通って上方へ噴出
する空気は、その通路が狭いとか複雑な形状であるた
め、小さな掘削屑しか搬送することができず、掘削先端
部に残る掘削屑の量が多く、残った掘削屑が掘削の邪魔
をするので掘削効率が悪い。また、掘削機本体部1の上
端面より上方になると空間が広くなるので風速が低くな
り、掘削屑を搬送する力が不足して掘削屑は掘削機本体
部1の上面に落下して堆積し、その一部は、掘削機本体
部1を抜き出すとき、掘削した穴の底に落ちてしまう。
また、微細粒子はケーシングチューブ2の上端開口から
外部に飛散して作業環境を悪くするというような課題が
あった。
【0004】この発明は上記課題を解消するためになさ
れたもので、できるだけ大量の掘削屑を打撃破砕機で使
用した後に排出する空気に搬送させて排出し、掘削屑を
掘削機本体部の上面に堆積させず、また、微細粒子を外
部に飛散させないように掘削屑を排出する手段を得るこ
とを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明に係る中掘り掘
削機は、掘削機本体部及び掘削機本体部とケーシングチ
ューブとの隙間に空気の通過を阻止する密封手段を設
け、掘削先端部から前記掘削機本体部の上方まで排出管
を導設し、この排出管の中を搬送されてきた掘削屑を受
け入れる掘削屑容器を前記掘削機本体部の上に設けたも
のである。また、この発明に係る中掘り掘削機の掘削屑
排出方法は、掘削機本体部及び掘削機本体部とケーシン
グチューブとの隙間に密封手段を設けて空気の通過を阻
止し、掘削先端部から前記掘削機本体部の上方まで排出
管を導設してこの排出管内を打撃破砕機から排出された
空気を流通させて掘削屑を搬送させ、前記掘削機本体部
の上に掘削屑容器を設けてこの掘削屑容器内に前記排出
管内を搬送されてきた掘削屑を排出させて蓄積し、所定
の掘削進度毎に前記掘削屑容器を前記掘削機本体部と共
に抜き出して掘削屑を排出するようにしたものである。
【0006】
【作用】この発明における中掘り掘削機の打撃破砕機か
ら排出された空気は、密封手段が空気の通過を阻止する
ので、掘削先端部から掘削機本体部の上方まで導設され
た排出管内を小さい流れ抵抗のため高速で流れる。掘削
先端部で生じた掘削屑は、高速で流れる排出管内の空気
によって掘削機本体部の上方まで搬送され、掘削屑容器
内に排出蓄積される。所定の掘削進度毎に掘削屑容器を
掘削機本体部と共に抜き出して掘削屑を排出すれば、掘
削屑を掘削機本体部の上に堆積させたり外部に飛散させ
たりすることなく排出することができる。
【0007】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1及び図2はこの発明の一実施例による中掘り
掘削機を示し、図1(A)は掘削機本体部付近を示す縦
断面図、図1(B)は掘削機本体部の先端面図、図1
(C)は掘削屑容器の一部断面図、図2は掘削状態を示
す縦断面図である。
【0008】図2において、1は掘削機本体部、2は掘
削機本体部1の外周に押し込まれるケーシングチュー
ブ、3は図示しない空気圧縮機から掘削機本体部1に圧
縮空気を供給するフレキシブルホース、4はケーシング
チューブ2の上端に回転可能に設けられてフレキシブル
ホース3を支持するホース支持台、5は掘削機本体部1
が回転してもフレキシブルホース3等を回転させる必要
なく接続するスイベルジョイント、6は掘削機本体部1
の上に設けられた掘削屑容器である。
【0009】図1及び図2において、掘削機本体部1及
びケーシングチューブ2は地上に設置された図示しない
オールケーシング掘削機に取り付けられ、その駆動部に
より回転力及び押し込み力が伝達されるようになってい
る。
【0010】図1(B)において、10は内筒、11は
外筒であり、内筒10及び外筒11は掘削機本体部1の
構造主体部である。この内筒10及び外筒11の各先端
面には、複数個の打撃破砕機12及び面掘削ビット13
が取り付けられている。
【0011】図1において、打撃破砕機12は、先端面
に高硬度の多数の突起が形成されており、図2に示すフ
レキシブルホース3によりスイベルジョイント5を経て
供給される空気圧により振動して岩盤等を打撃破砕する
ようになっている。打撃破砕機12は図示の例では、内
筒10に2個、外筒11に4個設けられている。また、
高硬度で角形に形成されている面掘削ビット13は、回
転する内筒10及び外筒11の先端面に取り付けられ
て、正面旋盤のバイトのようにして地中の岩石,土砂を
削るものである。面掘削ビット13は図示の例では、内
筒10の内径寄り及び外径寄りに各2個、外筒11の内
径寄り及び外径寄りに各4個設けられている。
【0012】図1に示すように、掘削機本体部1の上に
は掘削屑容器6が設けられている。掘削機本体部1の中
心部上方には図示しないオールケーシング掘削機との連
結機構やフレキシブルホース3のスイベルジョイント5
等が設けられているので、掘削屑容器6は断面環状の円
筒状に形成されている。また、この掘削屑容器6から掘
削先端部に開口する排出管7が導設されている。排出管
7は掘削屑容器6内のある程度上部まで設けられ、その
上端開口の上方に、図1(C)に示すように、例えば笠
72を設けて、排出管7内を上昇してきた掘削屑を掘削
屑容器6内に落として蓄積させるようになっている。ま
た、掘削屑容器6の上端面には細かい掘削屑が飛び出さ
ないように網63を被せてもよい。
【0013】図1に示すように、掘削機本体部1とケー
シングチューブ2との隙間を塞ぐように、密封手段とし
てチューブシール8が設けられている。チューブシール
8は例えば合成ゴムのOリングなどとし、図には1個の
み示したが、2個以上設けてもよい。また、掘削機本体
部1内の空所を通って空気が逃げないように、密封手段
として、例えば、掘削機本体部1の上端面に本体部カバ
ー9を設けて空気の通過を阻止するようになっている。
なお、例えば、掘削屑容器6の底面等により掘削機本体
部1の上端面が密閉することができるような場合は、本
体部カバー9を設ける必要がないことは勿論である。
【0014】次に、図1及び図2に示す実施例の動作に
ついて説明する。図2に示すように、掘削機本体部1及
びケーシングチューブ2が、地上に設置された図示しな
いオールケーシング掘削機に装着されて、回転駆動され
ながら地中に押し込められると、図1に示す面掘削ビッ
ト13は、正面旋盤のバイトによる切削のように、地中
の比較的堅くない部分を切削して内筒10及び外筒11
の地中への進入を可能にする。また、図1に示す打撃破
砕機12は、フレキシブルホース3を通って供給される
空気圧により振動し、打撃破砕機12の先端面の硬い多
数の突起は硬質の岩盤等を打撃して破砕する。このよう
に、打撃破砕機12及び面掘削ビット13によって、岩
盤等が打撃破砕されたり切削されたりして、掘削先端部
には土砂礫状になった掘削屑が生じる。
【0015】図1及び図2に示すように、フレキシブル
ホース3を通りスイベルジョイント5を経て空気圧(圧
縮空気)が掘削機本体部1の先端部にある打撃破砕機1
2に供給されて打撃破砕機12を駆動する。図1(A)
に示すように、掘削機本体部1の上端面は本体部カバー
9で塞がれ、掘削機本体部1とケーシングチューブ2と
の隙間はチューブシール8で空気の漏れが阻止されてい
るので、打撃破砕機12を駆動した後、打撃破砕機12
から排出された空気は、排出管7を通って逃げる以外に
道はない。したがって、掘削先端部にある打撃破砕機1
2から排出された空気は、掘削先端部から排出管7内を
通って上昇して掘削屑容器6内に入る。掘削先端部に掘
削によって生じた土砂礫状の掘削屑は、この排出管7内
を上昇する空気に搬送されて、上方に運ばれる。
【0016】図1(C)に示すように、排出管7の上端
開口は掘削屑容器6内にあって、例えば、笠72などが
設けられているので、排出管7の上端開口から排出され
た空気は下向きに方向が変わり、この空気の流れと共に
掘削屑も落下して掘削屑容器6内に蓄積される。掘削屑
容器6内に排出された空気は拡散して網63を通過し
て、ケーシングチューブ2の上端開口から排出される。
排出管7の上端開口で下向きに空気の流れが変わって拡
散するので、比較的微細な掘削屑まで掘削屑容器6内に
止めさせることができ、網63を通過することにより、
ケーシングチューブ2の上端開口から外部に排出される
空気中には塵埃が少なくなり、作業環境が従来より良く
なる。
【0017】なお、図1(B)に示す実施例では、排出
管7は内筒10に2本、外筒11に4本設けられている
が、掘削屑を持ち上げるように搬送させるためには、排
出管7内を上昇する空気の流速は相当に高速でなければ
ならない。排出管7内の空気の流速を高くするために
は、排出管7の内径はなるべく太く、本数は少ない方が
よい。これらの点を考慮して排出管7の太さや本数を決
定すればよい。
【0018】以上のようにして掘削し、図1に示すよう
に、掘削先端部で発生した掘削屑を排出管7内を流れる
空気に搬送させて掘削屑容器6内に溜める。そして、所
定の掘削進度、例えば、0.5乃至3m位掘削する毎
に、掘削機本体部1をケーシングチューブ2から抜き出
して、前記排出管7内を流れる空気によって搬送させる
ことができずに、掘削した穴の底に残っている大きな掘
削屑を取り出すとともに、掘削屑容器6内に溜った掘削
屑を取り出す。掘削屑を取り出した後、再び掘削機本体
部1をケーシングチューブ2内に挿入して掘削を再開す
る。
【0019】なお、上記のように、例えば、0.5乃至
3m位掘削する毎というような所定の掘削進度毎に、掘
削機本体部1をケーシングチューブ2の外へ抜き出し
て、掘削屑容器6内に溜った掘削屑を排出するので、掘
削屑容器6の容積は、この所定の掘削進度の間に掘削し
て排出管7内を搬送して蓄積すべき掘削屑の量を収容可
能な容積とする必要がある。
【0020】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、打撃
破砕機に使用した空気が排出管内を高速で流れて排出す
るようにして、掘削先端部から掘削屑をこの排出管内を
流れる空気に搬送させて掘削屑容器内に溜めるようにし
たので、特別な装置等は不要で簡単なこの発明の手段に
より効率的に掘削屑を排出することができる。これによ
り、掘削先端部に掘削屑の滞留が少なくなり、掘削能率
が向上する。また、掘削機本体に掘削屑が堆積すること
が防止される。また、ケーシングチューブから出る掘削
屑の粉塵が少なくなり作業環境が良くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による中掘り掘削機を示
し、(A)は縦断面図、(B)は掘削機本体部の先端面
図、(C)は掘削屑容器及び排出管の上端部を示す一部
断面図である。
【図2】この発明の一実施例による中掘り掘削機の縦断
面図である。
【図3】従来の中掘り掘削機の縦断面図である。
【符号の説明】
1:掘削機本体部、 2:ケーシングチューブ、3:フ
レキシブルホース、 4:ホース支持台、5:スイベル
ジョイント、 6:掘削屑容器、7:排出管、 8:チ
ューブシール、9:本体部カバー、 10:内筒、1
1:外筒、 12:打撃破砕機、13:面掘削ビット、
63:網、72:笠。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−76391(JP,A) 特開 昭62−86289(JP,A) 特開 昭61−64923(JP,A) 実開 平2−80187(JP,U) 特公 平6−84717(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E21B 1/00

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 掘削先端部に空気圧作動の打撃破砕機を
    有する中掘り掘削機であって、掘削機本体部及び掘削機
    本体部とケーシングチューブとの隙間に空気の通過を阻
    止する密封手段を設け、前記掘削先端部から前記掘削機
    本体部の上方まで排出管を導設し、この排出管の中を搬
    送されてきた掘削屑を受け入れる掘削屑容器を前記掘削
    機本体部の上に設けたことを特徴とする中掘り掘削機。
  2. 【請求項2】 掘削先端部に空気圧作動の打撃破砕機を
    有する中掘り掘削機の掘削屑排出方法であって、掘削機
    本体部及び掘削機本体部とケーシングチューブとの隙間
    に密封手段を設けて空気の通過を阻止し、前記掘削先端
    部から前記掘削機本体部の上方まで排出管を導設してこ
    の排出管内を打撃破砕機から排出された空気を流通させ
    て掘削屑を搬送させ、前記掘削機本体部の上に掘削屑容
    器を設けてこの掘削屑容器内に前記排出管内を搬送され
    てきた掘削屑を排出させて蓄積し、所定の掘削進度毎に
    前記掘削屑容器を前記掘削機本体部と共に抜き出して掘
    削屑を排出するようにしたことを特徴とする中掘り掘削
    機の掘削屑排出方法。
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