JP3963254B2

JP3963254B2 - 掘削用エアーハンマー

Info

Publication number: JP3963254B2
Application number: JP2001397038A
Authority: JP
Inventors: 知勇重盛
Original assignee: 知勇重盛
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2021-12-27
Also published as: JP2003193781A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、主として小口径の地盤、土中埋設物等のボーリング工事、アンカー基礎工事、水抜き工事等において、岩盤、玉石、礫岩等の硬質地盤等、若しくはコンクリート等の地中埋設物等を削進ビット等の堀削部材に重量エアーハンマーの強大な衝撃力を加えて堀削する、エアーハンマー衝撃削進工法に用いる堀削等用エアーハンマーに係り、
【０００２】
従来は全てシリンダーに内装していたエアーハンマーを謂わば外装型にしたことによってエアーハンマーの重量の増減調節即ち衝撃力の大小調節を簡単かつ自在に行えるようにしたことによって、従来は目的重量即ち目的衝撃力を備えた複数タイプのエアーハンマーを用意しておき、それを運搬し使い分けねばならず極めて不便でありまた不経済であったが、本発明は一つのタイプを用意し、そのエアーハンマーの重量を調節するだけで対応できるようにした、便利で経済性に優れた堀削用エアーハンマーを提供するものである。
【０００３】
【従来技術とその課題】
従来の堀削用エアーハンマーは、例えば、図５に示すように、堀削、ボーリング等用の各種土木機械装置のオーガー、回転（駆動）ロッド等１０１の下端に設置径のシリンダー１０２を取り付け、シリンダー１０２の下端に削進ビット、ドリル、その他堀削部材１０３を取り付け、該シリンダー１０２内に高圧エアーを制御するエアーバルブ１０４を備えたエアーハンマー１０５を内装したものであり、オーガー等１０１の中心孔１０６等を通して送給される高圧エアーのエアーバルブ１０４操作でエアーハンマー１０５の下降、復元上昇を高速、連続的に行い、前進時に堀削部材１０３に激突する衝撃力で地盤等を堀削、前進するようにしたものである。
【０００４】
なお、図５は、エアーバルブ１０４が開き、高圧エアーでエアーハンマー１０５が下降して堀削部材１０３に激突した状態を示し、次の瞬間、フロントチャンバー１０７に高圧エアーが入り、エアーハンマー１０５を復元上昇するものである。
符号１０８はリャチャンバー、１０９はオペレーションチャンバーを示す。
【０００５】
然るところ、掘削、ボーリング等の施工の実際においては、目的とする堀削孔等の大小や地盤の硬、軟特性等によって、当然、エアーハンマーの方も小形、軽量（衝撃力、小）で済む場合から、大形、大重量（衝撃力、大）でなければ堀削できない場合まで種々ある。
【０００６】
ところが、従来のエアーハンマーは上記のように設定径のシリンダーに内装されているため、エアーハンマーの重量は、一定であり、従って、エアーハンマーの重量を増加（衝撃力を大に）にするには、シリンダーの長さを長くして、長くて重い（重量大）エアーハンマーを内装するか、または、シリンダーの径を太くして重い（重量大）エアーハンマーを内装する他に対応する手段がなく、そのため、常時、重量（衝撃力）の異なる複数タイプのエアーハンマーを用意し、運搬し、それらを目的に応じ交換して使用せねばならず、極めて不経済で、不便な課題があった。
【０００７】
【発明が解決した課題】
そこで、本発明は上記従来の課題を解決するために１８０度発想を転換し、従来
のようにエアーハンマーをシリンダーに内装のするのを止め、逆に、謂わばエアーハンマーを外装することによって、エアーハンマーの重量（衝撃力）の増減調節を簡単かつ自在に行えるようにしたことによって、従来の複数タイプ必要なものを一つのタイプのエアーハンマーを用意するだけで済むようにして、上記従来の課題を一挙に解決したものである。
【０００８】
【課題を解決する手段】
即ち、本発明は、上端にオーガー、回転ロッド等の下端を取り付け、下端に削進ビット等の堀削部材を取り付けた中心軸の外周に円筒状等のエアーハンマーを上下摺動自在に嵌挿設置し、
該中心軸の中心孔に弁室、弁座、送気ポート、排気ポート、排気孔を形成し、弁室及び弁座にピストン弁を内装したエアーバルブを備えて、該エアーバルブによる高圧エアーのバルブ操作でエアーハンマーを設定寸法高速上下摺動して堀削部材に連続的に激突せしめ、その衝撃力で堀削部材が堀削するように備え、
また、エアーハンマーの外周に円筒状等の調節ウエイトを着脱交換自在に備えてなる、堀削等用エアーハンマーによって、課題を解決したものである。
【０００９】
【実施例】
次に、本発明の実施例を説明する。（図１〜図４）
大径部１ａと小径部１ｂからなる円柱状の中心軸１に中心孔２をあけ、該中心孔２の上部を弁室３とし、弁室３の下方部を弁座４とし、弁座４から軸外周に送気ポート５と排気ポート６をあけ、弁座４の下方部を排気孔７として、弁室３及び弁座４内に弁棒８ａの下端にピストン状の弁体８ｂを取付けたピストン弁８を上下摺動自在に内装し、該ピストン弁８をばね９で上方付勢してエアーバルブを備え、その弁体８ｂを送気ポート５の上方に位置せしめ、上記中心軸１の上端にオーガー、回転ロッド等１０の下端を取り付けると共に下端に削進ビット等の堀削部材１１の上端を取り付け、また、中心軸１の外周に円筒状等のエアーハンマー１２を設置寸法上下摺動自在に嵌挿設置したものであり、
【００１０】
上記エアーハンマー１２の上部大径孔部１２ａを中心軸１の大径部１ａに、中間の小径孔部１２ｂを中心軸１の小径部１ｂに、下部大径孔部１２ｃを堀削部材１１の上端にそれぞれ摺動自在に密嵌挿して、大径部１ａ下面と小径孔部１２ｂ上面との間に加圧室１３を形成し該室１３に送気ポート５を開口すると共に、小径孔部１２ｂ下面と堀削部材１１上端との間に蓄気室１４を形成して該蓄室１４と小径孔部内周面に凹設した蓄気周溝１５を連通して備え、
【００１１】
また、上記エアーハンマー１２の外周に円筒状等の調節ウエイト１６を着脱交換自在に取り付けて、掘削等用エアーハンマーを構成したものである。
【００１２】
なお、エアーハンマー１２の外周に着脱交換自在に取り付ける調節ウエイト１６は、目的衝撃力に応じた種々の重量のものを用意する。また、その形状は円筒状（図示例）、リング状、板状、その他任意である。
【００１３】
【作用】
オーガー、回転ロッド等１０の送気孔を通して高圧力エアーを中心軸１の弁室３に送給すると、その圧力でばね９を圧縮してピストン弁８が下降し、下端の弁体８ｂが弁座４の送気ポート５と排気ポート６の中間位置に下降する。
（図１→図２）
【００１４】
上記弁体８ｂの下降でオーガー、回転ロッド等１０の送気孔、中心軸１の弁室３、弁座４、送気ポート５、そして加圧室１３が連通し、加圧室１３の気圧が上昇しその高圧でエアーハンマー１２が押圧摺動下降し、その下端の小径孔部１２ｂの下面が堀削部材１１の上端に激突し、その衝撃力が堀削部材１１に伝道され、地盤等を堀削する。
（図２→図３）
【００１５】
上記のようにエアーハンマー１２が設定寸法下降すると加圧室１３が拡張されて、その下部が排気ポート６に連通し、よって、加圧室１３の高圧エアーは加圧室１３、排気ポート６、排気孔７を通って外部へ放出されるため、加圧室１３の気圧は低下してエアーハンマー１２はフリーとなり、押圧を解かれたピストン弁８はばね９の復元弾力で原位置に戻り、またエアーハンマー１２の下降で圧縮された蓄気室１４及び蓄気周溝１５の復元気圧でエアーハンマー１２を上昇復元する。
（図３→図１）
【００１６】
そして、上記のようにエアーハンマー１２及びピストン弁８が原位置に復元（図１の状態）した瞬間、常時送給される高圧エアーで、再びピストン弁８が摺動下降して、上記の作用が極めて高速循環して行われた、エアーハンマー１２による堀削部材１１に対する激突が極めて短時間で連続的に加わって、堀削、削進が行われるものである。
【００１７】
【効果】
従来はエアーハンマーをシリンダー内に内装していたため、堀削目的に応じて、エアーハンマーの重量、大小等を調節し、エアーハンマーの衝撃力を調節せんとしても、エアーハンマーを長くして重量を増加するためシリンダーを長くするか、またはエアーハンマーの径を大にして重量を増加する他に手段がないため、堀削目的に応じてシリンダーの長さ、若しくは径の異なる複数タイプのエアーハンマーを常に用意しておく必要があり、また、堀削現場で目的に応じた衝撃力（ハンマー重量）のものに随時交換せねばならず、経済上及び作業効率上、多大の課題があった。
その点、本発明は、エアーハンマーを中心軸の外側に備えると共に該エアーハンマーの外側に調節ウエイトを着脱交換自在に備えたので、該調節ウエイトを目的に応じ極めて簡単に交換してエアーハンマーの軽、重（衝撃力の大小）を自在に調節できる革期的な効果がある。
また、エアーハンマー自体を目的に応じて重量（衝撃力）の異なるものと簡単に着脱交換することができる優れた特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の縦断面図。
【図２】図１の作用説明図で、高圧エアーでピストン弁を下降した状態の図。
【図３】図１の作用説明図で、図２のエアーハンマーが下降した状態の図。
【図４】図１のＡ−Ａ線断面図。
【図５】従来例掘削用エアーハンマーの縦断面図。
【符号の説明】
１中心軸
１ａ大径部
１ｂ小径部
２中心孔
３弁室
４弁座
５送気ポート
６排気ポート
７排気孔
８ピストン弁
８ａ弁棒
８ｂ弁体
９ばね
１０オーガー、回転ロッド等
１１堀削部材
１２エアーハンマー
１２ａ上部大径孔部
１２ｂ小径孔部
１２ｃ下部大径孔部
１３加圧室
１４蓄気室
１５蓄気周溝
１６調節ウエイト

Claims

上端にオーガーまたは回転ロッドの下端を取り付け、下端に削進ビット等の堀削部材を取り付けた中心軸の外周に円筒状等のエアーハンマーを上下摺動自在に嵌挿設置し、
該中心軸の中心孔に弁室、弁座、送気ポート、排気ポート、排気孔を形成し、弁室及び弁座にピストン弁を内装したエアーバルブを備えて、該エアーバルブによる高圧エアーのバルブ操作でエアーハンマーを設定寸法高速上下摺動して堀削部材に連続的に激突せしめ、その衝撃力で堀削部材が堀削するように備え、
また、エアーハンマーの外周に円筒状等の調節ウエイトを着脱交換自在に備えてなる、
堀削等用エアーハンマー。
大径部と小径部からなる円柱状の中心軸に中心孔をあけ、該中心孔の上部を弁室とし、弁室の下方部を弁座とし、弁座から軸外周に送気ポートと排気ポートをあけ、弁座の下方部を排気孔として、弁室及び弁座内に弁棒の下端にピストン状の弁体を取付けたピストン弁を上下摺動自在に内装し、該ピストン弁をばねで上方付勢してエアーバルブを備え、その弁体を送気ポートの上方に位置せしめ、上記中心軸の上端にオーガーまたは回転ロッドの下端を取り付けると共に下端に削進ビット等の堀削部材の上端を取り付け、また、中心軸の外周に円筒状等のエアーハンマーを設置寸法上下摺動自在に嵌挿設置したものであり、
上記エアーハンマーの上部大径孔部を中心軸の大径部に、中間の小径孔部を中心軸の小径部に、下部の大径孔部を堀削部材の上端にそれぞれ摺動自在に密嵌挿して、大径部下面と小径孔部上面との間に加圧室を形成し該室に送気ポートを開口すると共に、小径孔部下面と堀削部材上端との間に蓄気室を形成して該蓄室と小径孔部内周面に凹設した蓄気周溝を連通して備え、
また、上記エアーハンマーの外周に円筒状等の調節ウエイトを着脱交換自在に取り付けた、
請求項１の掘削等用エアーハンマー。
エアーハンマーの外周に着脱交換自在に取り付ける調節ウエイトは、目的衝撃力に応じた種々の重量のものを用意するものであり、また、その形状は円筒状、リング状、板状、その他任意である、
請求項１の掘削等用エアーハンマー。