JP5049913B2 - 削孔機 - Google Patents
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Description
本発明はこれらの知見に基づいて完成したものである。
そこで本発明の目的は削孔対象の地盤が土砂、粘土または砂礫層のような軟質地盤であるときは削孔機からウォータジェットを噴射して削孔し、削孔対象が岩石層のように硬質地盤であるときは、削孔機のビットの打撃により削孔することにより、削孔工事で発生する振動及び騒音を低減する削孔機を提供することにある。
本発明の作用を説明する。
削孔対象が土砂等の軟質地盤のときは、ウォータジェットによりを削孔する。削孔対象が岩石層等の硬質地盤のときは、ビットの打撃によって削孔する。なお、ビットとウォータジェットを併用して削孔することもできる。
図1は削孔機の内部構造を示す分解説明図で、エアタンクとスイベルユニットの間に継ぎ部材を配備している。
図1に示すように、削孔機1は、削孔部10とエアタンク部30を有する削孔機本体Aと、削孔機本体Aを吊り下げ削孔機1外から送られてきた高圧水と圧縮空気を削孔機本体Aに送るスイベルユニット50を有する。
衝撃付与部20は、ダウンホール式駆動装置22(ダウンザホールハンマの駆動部分)を長手方向に収納しているケーシング23を有し、基端側(図1では上端部)でエアタンク部30に接続される。
各ダウンホール式駆動装置22は、何れも同じ構造を有する。なお、ダウンホール式駆動装置の数及び配置は適宜変更可能である。
いる。そして、各ダウンホール式駆動装置22は、ビット27,28が垂れ下がっている状態のときは、ダウンホール式駆動装置22内に設けられた圧縮空気の流通路が切り替わって、圧縮空気がピストンを往復運動させないで通過し、エア排出口271,281から排出される構造である。
図2は図1に示す削孔機下部のチャックガイド部分を拡大して示した縦断面説明図、図3は削孔部先端を下側から見た説明図である。
衝撃付与部20の下端部には、チャックガイド24に装着されダウンホール式駆動装置22に対応する同じ数(本実施の形態では六基)のビット27,28を備えている。
図4はエアタンク部の下部連結部を拡大して示した縦断面説明図、図5はエアタンク部の底面説明図である。
下部連結部35は、エア貯留部33と連絡して各ダウンホール式駆動装置22へ圧縮空気を分配する機能と、送水管31から送られてきた高圧水を衝撃付与部20内の各送水管21に分配する機能と、衝撃付与部20と連結する機能を有している。
その一つは、エア貯留部33内の圧縮空気が送気管330のエア流入口332から入って送気管330内の中央エア流路333を通り、エア流路355を通って、中央の一基のダウンホール式駆動装置22に至る流路である。
他の一つは、エア貯留部33内の圧縮空気が周辺エア流路334を通り、空間部335を経由し、エア流路355を通って周辺の五基のダウンホール式駆動装置22に至る流路である。
なお、350は衝撃付与部20と接続するときボルトやナットが外部にでないようにする収容空間である。
図1,図6に示すように、削孔機本体Aの基端側には、削孔の深さに応じて1又は2以上の継ぎ部材40が、例えばピン、ボルト、ナット等からなる固着具(図示省略)により連結される。
削孔機1の最上部にはスイベルユニット50が配設される。
スイベルユニット50の上端には、削孔部10をクレーンにより懸吊する懸吊部560を設けている。削孔機1は、後述するように懸吊部560に取り付けられたワイヤ573を通じてクレーン(図示省略)によって懸吊される(図6参照)。
なお、スイベル構造自体は公知であるので、詳細な図示は省略し、簡単な説明のみ行う。
胴部52の側面には高圧水の送水ホース572と圧縮空気の送気ホース574とがそれぞれ接続され(図6参照)、前記一連の送水路及び送気路を介して衝撃付与部20へ高圧水と圧縮空気を送る。
図6は、継ぎ部材を装着した削孔機と回転式駆動装置で構成される削孔装置の正面視説明図で、回転式駆動装置の一部を断面にしている。
図6,7を参照して削孔装置の作用を説明する。
図6に示すように、削孔装置は削孔機1と、削孔機1に回転力を付与する回転式駆動装置6を備えている。
削孔工事をする箇所に削孔機1が位置するように回転式駆動装置6を設置し、ドライブブッシュ611内に削孔機1を設置する。設置の際に、ドライブブッシュ611の係合条部612とエアタンク部30の係合切欠部361を係合させる。
また、ビット27,28が地盤を打撃しているときは圧縮空気は各ダウンホール式駆動装置22のピストンを往復運動させた後、エア排出口271,281から排出される。
このように、圧縮空気は、常時エア排出口271,281から排出される。
一般的な地盤の性質として地表に近いところは土砂、粘土または砂礫層のような軟質地盤80である。この場合は削孔部10の先端面24aに設けられた噴射口291,292,293から削孔箇所の地盤に向けてウォータジェット90を噴射して削孔する。
この場合はビットによる地盤の打撃が無いために、削孔工事で発生する騒音や振動を抑制できる。従って、住宅地や都市部での削孔作業の際に発生する住民からの苦情が無くなるか、少なくなることが期待できる。
この力を受けてスラリー88は削孔内壁86に沿って削孔82の開口部へ向い、削孔機1と削孔内壁86の間で潤滑剤の役割を果しながら削孔82外に排出される。
軟質地盤を削孔する場合の作用は、前記した通りである。
軟質地盤80の削孔が進み、例えば削孔機1の先端が岩石100に遭遇した場合は、ウォータジェット90による削孔は困難となる。
軟質地盤を削孔する場合の作用は前記したとおりである。
軟質地盤80の削孔が進んで削孔深度が深くなるにつれて転石、玉石層のような硬質地盤102に遭遇すると岩石100の場合と同様にウォータジェット90による削孔は困難となる。
A 削孔機本体
10 削孔部
20 衝撃付与部
21 送水管
211 送水路
214 送水路
22 ダウンホール式駆動装置
23 ケーシング
230 空間
234 上部連結部
24 チャックガイド
24a チャックガイドの先端面
240 中央凹部
241,242,243,244,245 周辺凹部
246 装着孔
251,252,253,254,255 溝
27,28 ビット
270,280 ヘッド部
271 エア排出口
273 排気溝
281 エア排出口
283 排気溝
29 噴射ノズル
291,292,293 噴射口
30 エアタンク部
31 送水管
32 タンク胴部
33 エア貯留部
330 送気管
331 エア分配器
332 エア流入口
333 中央エア流路
334 周辺エア流路
335 空間部
34 上部連結部
35 下部連結部
350 収容空間
351 下部ブロック部
352 連結口
353 開口縁部
354 送水路
355 エア流路
36 螺旋羽根
361 係合切欠部
37 上部ブロック部
370 貫通孔
372 送水分配部
40 継ぎ部材
41 送水管
42 胴部
44 送気管
447 係合ピン
45 上部連結部
46 螺旋羽根
461 係合切欠部
48 下部連結部
50 スイベルユニット
52 胴部
54 軸部
560 懸吊部
572 送水ホース
573 ワイヤ
574 送気ホース
6 回転式駆動装置
61 フレーム
611 ドライブブッシュ
612 係合条部
613 載置部
62 アウトリガ
63 ロータリテーブル
632 受け部
64 仮設足場
65 ウォームギア
80 軟質地盤
82 削孔
84 削孔底
86 削孔内壁
88 スラリー
90 ウォータジェット
100 岩石
102 硬質地盤
U 回転式駆動装置
B ボルト
N ナット
Claims (4)
- ウォータジェットによる削孔とビットの打撃による削孔を行うことを可能にした削孔機であって、
該削孔機(1)は、
削孔部(10)に接続されているエアタンク部(30)を有する削孔機本体(A)と、
削孔機(1)外から送られてきた高圧水と圧縮空気を前記削孔機本体(A)に送るスイベルユニット(50)と、
を有し、
前記削孔部(10)は、
前記チャックガイド(24)に装着されている複数のビット(27,28)と、
該ビット(27,28)に衝撃を付与する衝撃付与部(20)と、
を有し、
前記複数のビット(27,28)は、
前記チャックガイド(24)の中央に配置されているビット(27)と該ビット(27)の周辺に等間隔で配置されているビット(28)で構成されており、
前記衝撃付与部(20)は、
ケーシング(23)内に収納されており時間をずらして前記ビット(27,28)を打撃するようにしているダウンホール式駆動装置(22)を前記ビット(27,28)と同じ数有し、
前記削孔部(10)の削孔面側には、
前記複数のビット(27,28)と、複数のウォータジェットの噴射口(291,292,293)を有し、各噴射口(291,292,293)は、それぞれ前記等間隔で配置されているビット(28)の間に設けられていると共に前記チャックガイド(24)の中心から不等距離にある、
削孔機。 - 複数のビット(27,28)は、ダウンホール式駆動装置(22)の配置に対応して配設されており、
前記複数のビット(27,28)が装着されているチャックガイド(24)の先端面(24a)には、中央凹部(240)と、該中央凹部(240)を取り囲むようにして周辺凹部(241〜245)が等間隔に設けられ、
前記中央凹部(240)と各周辺凹部(241〜245)には、前記ビットのヘッド部(270,280)が配置されており、
前記周辺凹部(241〜245)の間には、ウォータジェットの噴射口(291,292,293)を有する溝(251〜255)が設けられ、前記噴射口から噴射されたウォータジェットは前記チャックガイド(24)の外周方向に流れるようにしている、
請求項1記載の削孔機。 - エアタンク部(30)とスイベルユニット部(50)の間には、削孔の深さに応じて1又は2以上の継ぎ部材(40)が配備される、
請求項1又は2記載の削孔機。 - エアタンク部(30)及び継ぎ部材(40)の外周面に掘削屑又はスラリーの排出手段(36,46)が形成されている、
請求項3記載の削孔機。
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