JP3540470B2 - オールケーシング工法用中掘り掘削機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基礎杭または立坑を造成するオールケーシング工法に適用する中掘り掘削機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、従来のオールケーシング工法用オールケーシング掘削機を示す縦断側面図、図８は、従来のオールケーシング工法用打撃破砕式中掘り掘削機を示す縦断側面図である。
（１）従来のオールケーシング工法用オールケーシング掘削機を図７により説明すると、立坑または基礎杭を造成するときには、オールケーシング掘削機１にケーシングチューブ２を締付けて保持した後、オールケーシング掘削機１によりケーシングチューブ２及び掘削刃付フアーストチューブ４を回転または揺動させて、ケーシングチューブ２を地中に圧入してゆく一方、ケーシングチューブ２内の土砂を掘削バケット３により掘削して、地上へ搬出する。
（２）従来のオールケーシング工法用打撃破砕式中掘り掘削機を図８により説明すると、同中掘り掘削機は、強固な地盤等を掘削するときに使用するものであり、地上に設置したオールケーシング掘削機１（図７参照）にケーシングチューブ２及び中掘り掘削機本体５を装着した後、オールケーシング掘削機１によりケーシングチューブ２及び中掘り掘削機本体５を回転または揺動させて、中掘り掘削機本体５を地中に圧入してゆく。
【０００３】
このとき、掘削ビット２０は、比較的軟質の岩盤等を切削して、地中への侵入を可能にする。また打撃破砕機６は、ホース回転支持台１２により支持されたエアホース１０を経て供給される空気圧により駆動されて、硬質の岩盤等を打撃して、破砕する。
このように中掘り掘削機本体５の打撃破砕機６及び掘削ビット２０により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、礫状の掘削屑が生じる。この掘削屑は、空気圧により排出管（図示せず）を経て中掘り掘削機本体５の上部に設けた掘削屑容器８へ搬送されて、蓄積され、所定の掘削推進毎に掘削屑容器８を中掘り掘削機本体５とともに抜き出して、掘削屑を排出する。また掘削孔径の大きさにより中掘り掘削機本体５を数種類用意して、掘削孔径の変わる毎に取り替えて、掘削するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記図８に示す従来のオールケーシング工法用打撃破砕式中掘り掘削機には、次の問題があった。即ち、
中掘り掘削機本体５とケーシングチューブ２との間に空気の漏洩を防止する密封手段として、ゴム製リングシール１１を設けているが、掘削後の中掘り掘削機本体５を抜き出すとき、ゴム製リングシール１１がケーシングチューブ２に接触して、破損し易く、中掘り掘削機本体５を抜き出す度毎にゴム製リングシール１１を交換する必要があり、交換回数が多くなる上に、手間がかかって、作業効率が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は前記の問題点に鑑み提案するものであり、その目的とする処は、リングシールの交換作業を不要にできて、作業効率を向上できるオールケーシング工法用中掘り掘削機を提供しようとする点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のオールケーシング工法用中掘り掘削機は、オールケーシング工法用中掘り掘削機のケーシングチューブと同ケーシングチューブ内に位置する中掘り掘削機本体との間の隙間を密閉するリングシールを、前記中堀り掘削機本体に取り付けられた打撃破砕機を駆動するための駆動用圧縮空気により膨張させるようにしている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に本発明のオールケーシング工法用中掘り掘削機を図１〜図６に示す一実施形態により説明する。
図１は同オールケーシング工法用中掘り掘削機の使用状態を示す縦断側面図、図２は中掘り掘削機本体の拡大縦断側面図、図３（ａ）は図２の矢視Ａ−Ａ線に沿うφ１５００ｍｍ用中掘り掘削機本体の底面図、図３（ｂ）は図２の矢視Ａ−Ａ線に沿うφ１０００ｍｍ用中掘り掘削機本体の底面図、図４は打撃破砕機の側面図、図５は打撃破砕機の底面図、図６（ａ）は破砕岩回収箱兼取付け箱の側面図、図６（ｂ）は破砕岩回収箱兼取付け箱の平面図、図６（ｃ）は図６（ａ）の矢視Ｂ−Ｂ線に沿う縦断側面図、図６（ｄ）は図６（ｂ）の矢視Ｃ−Ｃ線に沿う縦断側面図である。
【０００８】
図１、図２の５が中掘り掘削機本体、２が同中掘り掘削機本体５の外周に押し込まれるケーシングチューブ、１０が空気圧縮機（図示せず）から上記中掘り掘削機本体５へ圧縮空気を供給するエアホース、１２が上記ケーシングチューブ２の上端部に回転可能に設けたホース回転支持台で、同ホース回転支持台１２によりエアホース１０が支持されている。
【０００９】
９がスイベルジョイントで、同スイベルジョイント９は、中掘り掘削機本体５が回転してもエアホース１０等を回転させることなくエアホース１０と中掘り掘削機本体５とを接続するようになっている。
７が上記ケーシングチューブ２の内周面に圧接するグリッパ装置、１４が上記中掘り掘削機本体５の上部に設けた粉塵回収箱、１５が同中掘り掘削機本体５の下部に設けた破砕岩回収箱兼取付け箱、６が同中掘り掘削機本体５の先端部に取付けた打撃破砕機である。
【００１０】
次に上記中掘り掘削機本体５を図２〜図６により具体的に説明する。
中掘り掘削機本体５は、上下２個の内側取付け台１９と、同各内側取付け台１９に上下部を固定した２個の打撃掘削機（固定打撃掘削機）６ｂと、同各内側取付け台１９に上下部を取付け且つ上下中間部に下向きの分岐排出管１６ａを設けた排出管１６と、上記各内側取付け台１９の外周部に設けた溝により径方向移動（矢印参照）を可能に組付けた４個の溝型形状の破砕岩回収箱兼取付け箱１５ａ〜１５ｄと、同破砕岩回収箱兼取付け箱１５ａ〜１５ｄを径方向に移動させる４個のねじ棒２２と、同破砕岩回収箱兼取付け箱１５ａ〜１５ｄのうち対向する２個の破砕岩回収箱兼取付け箱１５ａ、１５ｃに上下部を取付けた２個の打撃掘削機（移動打撃掘削機）６ａ等とにより構成されている。
【００１１】
なお図６（ａ）〜（ｄ）の１５ー１が破砕岩回収箱兼取付け箱１５ａ〜１５ｄの上板、１５−２が側板、１５−３が下板である。
上記破砕岩回収箱兼取付け箱１５ａ〜１５ｄは、その径方向移動をねじ棒２２により行って、利用頻度の多い掘削孔径φ１０００ｍｍ〜φ１５００ｍｍの範囲の掘削孔を１台の中掘り掘削機本体５で掘削するようにしている。
【００１２】
また２個の破砕岩回収箱兼取付け箱１５ａ、１５ｃに取付けた２個の打撃破砕機（移動打撃掘削機）６ａを破砕岩回収箱兼取付け箱１５ａ、１５ｃとともに径方向に移動させる一方、２個の打撃破砕機（固定打撃掘削機）６ｂを内側取付け台１９に固定して、掘削孔径φ１０００ｍｍ〜φ１５００ｍｍの範囲をカバーするようにしている。
【００１３】
図３（ａ）は、４個の破砕岩回収箱兼取付け箱１５ａ〜１５ｄ及び２個の打撃破砕機（移動打撃掘削機）６ａを径方向外方へ移動して、φ１５００ｍｍの掘削孔を掘削する場合を示している。また図３（ｂ）は、４個の破砕岩回収箱兼取付け箱１５ａ〜１５ｄ及び２個の打撃破砕機（移動打撃掘削機）６ａを径方向内方へ移動して、φ１０００ｍｍの掘削孔を掘削する場合を示している。
【００１４】
また本中掘り掘削機では、図２に示すように中掘り掘削機本体５とケーシングチューブ２との隙間から空気が漏れるのを防止する密封手段として、リングシール１３を中掘り掘削機本体５と粉塵回収箱１４との間に設けており、掘削時には、打撃破砕機６ａ、６ｂの駆動用圧縮空気を分岐させて、この分岐した圧縮空気を同リングシール１３へ供給し、同リングシール１３を膨張させて、中掘り掘削機本体５とケーシングチューブ２との間を密封する。また掘削後には、上記圧縮空気のリングシール１３への供給を停止し、同リングシール１３を収縮させて、中掘り掘削機本体５の抜き出しを可能にしている。
【００１５】
次に前記図１〜図６に示すオールケーシング工法用中掘り掘削機の作用を具体的に説明する。
ほじ棒２２により中掘り掘削機５の４個の破砕岩回収箱兼取付け箱１５ａ〜１５ｄ及び２個の打撃破砕機（移動打撃掘削機）６ａの径方向内外方への移動量を掘削孔径に合わせて調整する。
【００１６】
この中掘り掘削機本体５及びケーシングチューブ２は、地上に設置したオールケーシング掘削機（図７の１参照）に装着されており、この中掘り掘削機本体５及びケーシングチューブ２を回転駆動させながら地中に押し込んで、図３に示すように掘削先端面に設けた掘削ビット２０及び先行ビット２１により地中の比較的軟質の岩盤等を切削する。
【００１７】
また圧縮空気をエアホース１０→スイベルジョイント９→中掘り掘削機本体５の先端部に取付けた２個の打撃破砕機（移動打撃破砕機）６ａ及び２個の打撃破砕機（固定打撃破砕機）６ｂへ供給し、これらの打撃破砕機６ａ、６ｂを駆動して、地中の硬質の岩盤等を破砕する。
このように掘削ビット２０及び先行ビット２１により地中の比較的軟質の岩盤を切削し、２個の打撃破砕機（移動打撃破砕機）６ａ及び２個の打撃破砕機（固定打撃破砕機）６ｂにより地中の比較的軟質の岩盤を破砕するので、掘削先端部に礫状の掘削屑が生じる。
【００１８】
このとき、従来の中掘り掘削機では、空気圧により掘削岩を排出管を経て中掘り掘削機本体５の上部に設けた掘削屑容器へ搬送して、蓄積しており、掘削屑容器へゆくまでに空気圧が低下して、重い破砕岩が搬送されず、中掘り掘削機本体の先端部付近に破砕岩が堆積して、掘削作業が不能になることがあったが、本中掘り掘削機では、上記各打撃破砕機６ａ〜６ｄの駆動時、打撃破砕機６ａ〜６ｄから排出された打撃破砕機駆動後の空気により、上記掘削屑（重い破砕岩と、軽い土砂及び粉塵）のうち、重い破砕岩を図４に示す排出管１６から分岐した分岐排出管１６ａを経て中掘り掘削機本体５の下部に設けた破砕岩回収箱兼取付け箱１５ａ〜１５ｄへ回収するとともに、軽い土砂及び粉塵を排出管１６を経て中掘り掘削機本体５の上部に設けた粉塵回収箱１４へ回収するので、掘削先端部に礫状の掘削屑が堆積しない。
【００１９】
また上記掘削時、打撃破砕機６ａ、６ｂの駆動用圧縮空気を分岐し、この分岐した圧縮空気をリングシール１３へ供給して、同リングシール１３を膨張させ、中掘り掘削機本体５とケーシングチューブ２との間の隙間を密封して、空気の漏洩を防止する。
また掘削後、中掘り掘削機本体５を抜き出すときには、上記圧縮空気のリングシール１３への供給を停止し、同リングシール１３を収縮させて、中掘り掘削機本体５の抜き出を可能にする。
【００２０】
なお以上の中掘り掘削機では、中央部の２個の打撃破砕機６ｂが掘削孔径の変更に関係がないので、上下２個の内側取付け台１９に固定しているが、構造的に可能であれば、この打撃破砕機６ｂも径方向に移動可能にしてもよい。
また以上の中掘り掘削機は、掘削孔径φ１０００ｍｍ〜φ１５００ｍｍの範囲の掘削孔を掘削する場合であるが、例えば掘削孔径φ１５００ｍｍ〜φ２０００ｍｍの範囲の掘削孔を掘削する場合にも、同様に構成して、この範囲の掘削孔を１台の中掘り掘削機本体５で掘削するようにしてもよい。
【００２１】
【発明の効果】
本発明のオールケーシング工法用中掘り掘削機は前記のようにオールケーシング工法用中掘り掘削機に、空気圧により膨張してケーシングチューブ２と同ケーシングチューブ２内に位置する中掘り掘削機本体５との間の隙間を密閉するリングシール１３を設けており、掘削時には、圧縮空気を同リングシール１３へ供給し、同リングシール１３を膨張させて、中掘り掘削機本体５とケーシングチューブ２との間を密封する。また掘削後には、上記圧縮空気のリングシール１３への供給を停止し、同リングシール１３を収縮させて、中掘り掘削機本体５の抜き出しを可能にするので、掘削後の抜き出し時に、リングシール１３をケーシングチューブ２に接触、損傷させず、リングシール１１の交換作業を不要にできて、作業効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるオールケーシング工法用中掘り掘削機の使用状態を示す縦断側面図である。
【図２】同中掘り掘削機本体の一実施形態を示す拡大縦断側面図である。
【図３】（ａ）は図２の矢視Ａ−Ａ線に沿うφ１５００ｍｍ用中掘り掘削機本体の底面図、（ｂ）は図２の矢視Ａ−Ａ線に沿うφ１０００ｍｍ用中掘り掘削機本体の底面図である。
【図４】同中掘り掘削機本体の打撃破砕機の側面図である。
【図５】同中掘り掘削機本体の打撃破砕機の底面図である。
【図６】（ａ）は破砕岩回収箱兼取付け箱の側面図、（ｂ）は破砕岩回収箱兼取付け箱の平面図、（ｃ）は（ａ）の矢視Ｂ−Ｂ線に沿う縦断側面図、（ｄ）は（ｂ）の矢視Ｃ−Ｃ線に沿う縦断側面図である。
【図７】従来のオールケーシング工法用オールケーシング掘削機を示す縦断側面図である。
【図８】従来のオールケーシング工法用打撃破砕式中掘り掘削機を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１ オールケーシング掘削機
２ ケーシングチューブ
５ 中掘り掘削機本体
６ａ 打撃破砕機（移動打撃掘削機）
６ｂ 打撃破砕機（固定打撃掘削機）
７ グリッパ装置
９ スイベルジョイント
１０ エアホース
１３ リングシール
１４ 粉塵回収容器
１５ａ〜１５ｄ 破砕岩回収箱（破砕岩回収箱兼取付け箱）
１６ 排出管
２０ 掘削ビット

Claims (1)

1. オールケーシング工法用中掘り掘削機のケーシングチューブと同ケーシングチューブ内に位置する中掘り掘削機本体との間の隙間を密閉するリングシールを、前記中堀り掘削機本体に取り付けられた打撃破砕機を駆動するための駆動用圧縮空気により膨張させるようにしたことを特徴とするオールケーシング工法用中掘り掘削機。

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