JP3851412B2 - 掘削装置 - Google Patents
掘削装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3851412B2 JP3851412B2 JP12354197A JP12354197A JP3851412B2 JP 3851412 B2 JP3851412 B2 JP 3851412B2 JP 12354197 A JP12354197 A JP 12354197A JP 12354197 A JP12354197 A JP 12354197A JP 3851412 B2 JP3851412 B2 JP 3851412B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hammer
- casing
- eccentric plate
- rotating shaft
- rotational force
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Description
【産業上の利用分野】
本発明は、掘削装置に関する。
【0002】
【従来技術】
一般に硬岩層の基礎掘削では発破による人力掘削がほとんどであった。
しかしながら住宅地では環境問題等の理由から発破工法が見合わせられ、代わりに自穿孔式ケーシングとハンマクラブとを組合わせた機械掘削法が採用されている。
また、硬岩層用の掘削装置として、特開平8−291681号公報に開示されている。この装置は、ケーシング内に公知のダウンザホールハンマ等で構成されハンマの基端を回動自在に枢支すると共に、ケーシングとハンマの間に4組のシリンダを横架し、各シリンダの伸縮操作によりハンマが旋回し、ハンマ先端のビットを非円形に運行して掘削できる構造になっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
前記した掘削技術にあっては次のような改良すべき点がある。
<イ> ハンマクラブを用いた機械掘削にあっては、掘削対象が硬岩層であると掘削効率が極端に低下するため、掘削対象地盤に制約を受ける。
<ロ> 硬岩層を大断面で掘削するには、大径のダウンザホールハンマが用いられる。掘削径と同径のダウンザホールハンマを用いた場合、ハンマが大型で大重量物となり、これを支えるクレーン等の重機だけでなく、エア消費量の増大に伴い圧縮空気供給設備も大型化し、施工コストが高くつく問題がある。
<ハ> ダウンザホールハンマを旋回させて掘削する掘削装置にあっては、ハンマの旋回範囲(角度)を大きく確保するには、シリンダのストローク長を長く確保すればよいわけであるが、ケーシングとハンマの間は狭いため、ストロークの長いシリンダを配設することが物理的に不可能であり、揺動範囲が狭い範囲に制限される。
<ニ> ダウンザホールハンマの揺動範囲を大きくする他の方法としては、シリンダの配設位置をハンマの枢支部に近付けることが考えられる。
シリンダの配設位置が枢支部に近付くほどハンマを揺動させるために必要な力が大きくなって、大径シリンダを用いる必要がある。
【0004】
本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、その目的とするところは、ダウンザホールハンマの揺動効率を高め、硬質地盤を対象とした大断面掘削が可能な掘削装置を提供することにある。
【0005】
【問題点を解決するための手段】
本発明は、第1発明として、ケーシング内に回転軸と、前記回転軸と曲折自在かつ回転力伝達可能に枢支した、ハンマとを収容し、前記ハンマの下端に装備した掘削ビットが前記ケーシング下端から延出し、回転打撃によりケーシングの断面範囲を掘削する、掘削装置において、前記ケーシング内に偏心プレートを回転可能に収納し、前記偏心プレートにハンマを貫挿させ、前記回転軸と偏心プレートの間に回転力伝達機構を介装し、前記偏心プレートはケーシング内における取付け位置を変更可能とし、ケーシング中心に対する偏心プレートの回転中心の偏心量を調整可能とし、偏心プレートの回転により、ハンマの枢支部を中心に掘削ビットを公転させながら掘削することを特徴とする、掘削装置である。
また本発明は、第2発明として、ケーシング内に回転軸と、前記回転軸と曲折自在かつ回転力伝達可能に枢支した、ハンマとを収容し、前記ハンマの下端に装備した掘削ビットが前記ケーシング下端から延出し、回転打撃によりケーシングの断面範囲を掘削する、掘削装置において、前記ケーシング内に偏心プレートを回転可能に収納し、前記偏心プレートにハンマを貫挿させ、前記回転軸と偏心プレートの間に回転力伝達機構を介装し、前記ハンマを収容するケーシングを、ハンマの公転径に応じて交換可能に構成し、偏心プレートの回転により、ハンマの枢支部を中心に掘削ビットを公転させながら掘削することを特徴とする、掘削装置である。
また本発明は、第3発明として、前述した掘削装置において、回転力伝達機構が歯車伝達機構であることを特徴とする、掘削装置である。
さらに本発明は、第4発明として、前述した第1発明に係る掘削装置において、ハンマを収容するケーシングが、ハンマの公転径に応じて交換可能に構成したことを特徴とする、掘削装置である。
【0006】
【発明の実施の形態1】
以下図面を参照しながら本発明の掘削装置について説明する。
<イ>全体の構成
図1に掘削装置1の縦断面図を示す。掘削装置1はケーシング2と、このケーシング2内に貫通する回転軸3と、回転軸3に公転自在に枢支されたハンマ4と、ハンマ4に公転力を付与する回転力伝達機構5とにより構成される。
【0007】
<ロ>ケーシング(図1、図2)
ケーシング2は、回転軸3、ハンマ4および公転力伝達機構5などを収容する筒体である。
ケーシング2は、断面形が円形を呈する筒体であり、その下部が開放されている。
ケーシング2の上部には延長用ケーシング21がボルト連結等により一体に接続している。ケーシング2は延長用ケーシング21を介した地上からの圧入力により、又は自重により地中に貫入する。
【0008】
<ハ>回転軸
回転軸3は、後述するハンマ4に回転力を付与する軸であって、ケーシング2に沿って配され、図示しない駆動機により回転自在となっている。
回転軸3の内部には、例えば後述するハンマ4をエア作動式と仮定するとエア供給路(図示せず)が開設されており、ハンマ4へ圧縮エアを供給できる構造となっている。
回転軸3の末端部はケーシング2内で軸受けされており、後述するハンマ4が曲折自在に接続されている。
【0009】
<ニ>ハンマ(図1、図3)
ハンマ4は例えばエア作動式のダウンザホールハンマで、その下部(先端)に後述する掘削ビット6を装備し、掘削ビット6の回転打撃運動又は回転運動のみにより掘削可能な構造になっていて、その基端(上部)がケーシング2上部の隔壁を貫挿し、該隔壁に設けた後述する継手機構7に枢支していると共に継手機構7を介して前述した回転軸3とハンマサブ41を介して接続している。
この継手機構7は、例えば特開平6−193390号公報に開示されたピポット式連結構造を適用できる。
即ち、ハンマ4と回転軸3との継手機構7は、例えばハンマ4の基端部を球形継手部42とし、回転軸3の末端に形成した収納室31へ収納することにより、回転軸3に対しハンマ4が曲折自在となるピポット式連結構造となる。
【0010】
また、ハンマ4の基端部の周面には軸方向に沿って複数の突条(図示せず)を形成し、収納室31の内面にはその突条に嵌合する溝(図示せず)を形成し、その突条を溝に嵌合させることにより、回転軸3の回転力がハンマ4側へ伝達できるようになっている。
さらに、ハンマ4の球形継手部42を収容する収容室31は、その周囲に配置した公知のベアリング構造32により、回転軸と同軸方向に回転自在に構成されている。
尚、回転軸3とハンマ4の継手機構7は、上記の構造に限定されるものではなく、回転軸3に対しハンマ4が曲折自在であって、回転軸3の回転力がハンマ4側へ伝達できる構造であれば他の構造であってもよい。
【0011】
一方、ハンマ4の中心部にはエア供給路(図示せず)が開設され、回転軸3側のエア供給路(図示せず)と連通している。
ハンマ4は、エア供給路(図示せず)を通じて圧縮エアを断続的に供給することにより、掘削ビット6へ打撃力を付与する構造となっている。
尚、ハンマ4は、掘削ビット6への打撃力を油圧式などその他の方法で付与するものであってよい。
【0012】
<ホ>回転力伝達機構(図2)
図2に示すようにハンマ4の回転力伝達機構5は、歯車伝達機構を採用できる。 図示した例について説明すると、回転軸3からの回転力を伝達するシャフト51が回転軸3と同軸方向に並んで位置し、前記シャフト51の下端部にシャフト51の回転力を伝達される回転筒52が回転軸3と同じ軸心を共有する下方に位置し、前記回転筒52の底面に偏心プレート53を定着させて回転力伝達機構5を構成する。
この機構により、回転軸3の回転力(自転力)をハンマ4の公転力に変換する
。
【0013】
シャフト51は、ケーシング2内の収容筒22内に回転軸3と平行に配置され、その下端はハンマ4のハンマサブ41まで到達している。
シャフト51の上端付近には、回転軸3より回転力が伝達される回転受ギヤ511が配置されており、回転軸3に配置したギヤ33と連結している。
またシャフト51の下端には、回転軸3より伝達された回転力を後述する回転筒52に伝達させるための回転渡ギヤ512が配置されている。
【0014】
回転筒52は、ハンマサブ41を挿通させて配置する部材であり、回転軸3と同軸方向に回転自在となるようにその途上にベアリング機構521が介されており、ケーシング2内の収容筒22内に配置してある。
回転筒52は、その上端縁に、前述したシャフト51の回転渡ギヤ512と噛み合うギヤ状部522が形成されており、シャフト51を介して回転軸3の回転が伝達される。
回転筒52の底部には、開口部523が形成されており、ここにハンマサブ41を挿通させている。
【0015】
偏心プレート53は、前述した回転筒52の底部に配置する部材であり、ハンマサブ41を挿通させる構造を呈する。
図3に示すように偏心プレート53には、ハンマサブ41を挿通させる寸法の開口部531と、回転筒52の底部に取付位置を自在に変更可能とするために、例えば複数のボルト孔532が形成されている。
これにより回転筒52と、偏心プレート53との組み合わせ位置を調整することによりハンマ4の曲折位置を調整することができる。
即ち、ケーシング2を大径のものと交換し、偏心プレート53の取付位置を変更することにより、ハンマ4の曲折位置を自由に調整することが可能となり、図4に示すように掘削装置1による掘削径の調整が自在となる。
なお、前述した他にも、回転筒52の底面の開口部523に、所定の偏心孔を夫々形成したプレートを現場の施工状況により交換して付け替えることにより、掘削径の調整を行うことも考えられる。
【0016】
【掘削方法】
以下、本発明の掘削装置を用いた掘削方法について説明する。
まず、ケーシング2を掘削すべき岩盤上へ配置する。
次に、エア供給孔(図示せず)を通じて圧縮エアを断続的に供給して掘削ビット6に打撃力を付与すると共に、回転軸3を自転させて掘削ビット6に回転力を付与する。
打撃力および回転力により掘削ビット6で岩盤を掘削すると共に、ハンマ4を公転させる。
即ち、回転軸3の回転と連動する回転力伝達機構5のシャフト51を介して、回転力を回転筒52に伝達し、回転筒52と共にその底部に配置した偏心プレート53を回転させることにより、ハンマ4をハンマサブ41を介した基端部を中心に公転させる。
すると、掘削ビット6がケーシング2内を公転運動し、ケーシング2の下方の岩盤を円状に掘削する。
【0017】
【発明の効果】
本発明は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
<イ> 掘削装置が小型、軽量でありながら岩盤などの硬岩層の掘削を効率良く実施できる。
これにより、クレーンなどの揚重機として小型のものを採用することが可能となる。
また、掘削装置のハンマも少量のエアで作動させることができ経済的である。
<ロ> 特に、発破を使用できないような現場において、硬岩層の掘削を実施できる。
<ハ> 掘削装置が小型であるから、高架下や鉄塔下など施工現場の空間に制限がある場所においても施工可能である。
<ニ> 発破工法と併用する場合、掘削孔内を先行掘削することで芯抜き効果が得られ、発破効率が上昇する。
<ホ> 排土装置の組み込みにより、掘削時の問題となる粉塵の発生を防止することが可能となる。
<ヘ> 掘削孔内の無人化施工が実現する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る掘削装置の縦断面図
【図2】 ハンマーの回転力伝達機構の説明図
【図3】 図2の III−III 間の矢視図
【図4】 掘削径を変更した掘削装置の説明図
Claims (4)
- ケーシング内に回転軸と、前記回転軸と曲折自在かつ回転力伝達可能に枢支した、ハンマとを収容し、前記ハンマの下端に装備した掘削ビットが前記ケーシング下端から延出し、回転打撃によりケーシングの断面範囲を掘削する、掘削装置において、
前記ケーシング内に偏心プレートを回転可能に収納し、
前記偏心プレートにハンマを貫挿させ、
前記回転軸と偏心プレートの間に回転力伝達機構を介装し、
前記偏心プレートはケーシング内における取付け位置を変更可能とし、ケーシング中心に対する偏心プレートの回転中心の偏心量を調整可能とし、
偏心プレートの回転により、ハンマの枢支部を中心に掘削ビットを公転させながら掘削することを特徴とする、
掘削装置。 - ケーシング内に回転軸と、前記回転軸と曲折自在かつ回転力伝達可能に枢支した、ハンマとを収容し、前記ハンマの下端に装備した掘削ビットが前記ケーシング下端から延出し、回転打撃によりケーシングの断面範囲を掘削する、掘削装置において、
前記ケーシング内に偏心プレートを回転可能に収納し、
前記偏心プレートにハンマを貫挿させ、
前記回転軸と偏心プレートの間に回転力伝達機構を介装し、
前記ハンマを収容するケーシングを、ハンマの公転径に応じて交換可能に構成し、
偏心プレートの回転により、ハンマの枢支部を中心に掘削ビットを公転させながら掘削することを特徴とする、
掘削装置。 - 請求項1または請求項2に記載の掘削装置において、回転力伝達機構が歯車伝達機構であることを特徴とする、掘削装置。
- 請求項1に記載の掘削装置において、ハンマを収容するケーシングが、ハンマの公転径に応じて交換可能に構成したことを特徴とする、掘削装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12354197A JP3851412B2 (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | 掘削装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12354197A JP3851412B2 (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | 掘削装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10299371A JPH10299371A (ja) | 1998-11-10 |
JP3851412B2 true JP3851412B2 (ja) | 2006-11-29 |
Family
ID=14863158
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12354197A Expired - Fee Related JP3851412B2 (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | 掘削装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3851412B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5132829B1 (ja) * | 2012-06-06 | 2013-01-30 | 株式会社西部工建 | 硬質地盤掘削工法 |
JP5208322B1 (ja) * | 2012-12-29 | 2013-06-12 | 株式会社西部工建 | 硬質地盤掘削工法 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6041768B2 (ja) * | 2013-08-07 | 2016-12-14 | 株式会社オーク | 掘削装置 |
JP5462402B1 (ja) * | 2013-08-23 | 2014-04-02 | 株式会社オーク | 掘削装置 |
-
1997
- 1997-04-25 JP JP12354197A patent/JP3851412B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5132829B1 (ja) * | 2012-06-06 | 2013-01-30 | 株式会社西部工建 | 硬質地盤掘削工法 |
JP5208322B1 (ja) * | 2012-12-29 | 2013-06-12 | 株式会社西部工建 | 硬質地盤掘削工法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10299371A (ja) | 1998-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102418473B (zh) | 地下挖掘用挖掘装置、旋转式挖掘机和地下挖掘方法 | |
JP2007146446A (ja) | 掘削装置、掘削装置を備えた回転式掘削機及び回転駆動装置、地中掘削工法 | |
CN104675325A (zh) | 岩土层打桩的全液压潜孔旋转冲击组合钻头 | |
US10508542B2 (en) | Excavation assembly for use in excavator | |
CN204532059U (zh) | 岩土层打桩的全液压潜孔旋转冲击组合钻头 | |
JP3851412B2 (ja) | 掘削装置 | |
CN101484657A (zh) | 地下挖掘用挖掘装置、旋转式挖掘机和地下挖掘方法 | |
JP3004903B2 (ja) | 掘削装置 | |
JPH0137558B2 (ja) | ||
JP3797744B2 (ja) | 掘削装置 | |
KR101010207B1 (ko) | 중공식 암반 굴착장치 | |
JP2527674B2 (ja) | 地盤穿孔装置 | |
JPH03125785A (ja) | ダブルヘッダードリルによる表土堀削工法 | |
JP2997402B2 (ja) | 矢板の圧入工法 | |
JPH11256970A (ja) | 硬質岩盤掘削方法及び装置 | |
JPH1193556A (ja) | マルチエアハンマ装置 | |
JP2003253982A (ja) | 環状掘削装置 | |
JP7013047B1 (ja) | オールケーシング工法における地中孔掘削装置 | |
JPH10115168A (ja) | 鋼管配設孔形成装置及び鋼管矢板形成方法 | |
JP2941662B2 (ja) | オールケーシング掘削機 | |
JP3963254B2 (ja) | 掘削用エアーハンマー | |
KR200288999Y1 (ko) | 터널공사용 굴진장치 | |
KR20210143141A (ko) | 진동회전체를 이용한 굴착 장치 | |
JP2002147155A (ja) | 自転ビット型ダウンザホールハンマ | |
JP2583006B2 (ja) | 地盤掘削装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040406 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20040511 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20040511 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060407 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060411 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060531 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060829 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060901 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |