JP6426342B2 - 水中コアドリル工法及びシステム - Google Patents

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本発明は、水中構造物の穿孔などに使用する水中コアドリル工法及びシステムに関する。
建物や橋などのコンクリート構造物に孔を開ける方法又は孔を開けて解体する方法として、コアドリル工法が一般的に知られている。コアドリル工法は、コアドリル(穿孔機)の回転軸に、先端刃部にダイヤモンドチップを用いたコアビットを取り付け、穿孔機のモーター駆動によりコアビットを回転させ、コアビットの先端刃部をコンクリート構造物の被穿孔面に押し付け回転させて穿孔する工法である。この種の工法に用いる穿孔機は特許文献1などにより開示されている。
また、近年、水中のコンクリート構造物に孔を開ける工事の需要が増加する傾向にあり、現在の水中での工事は、潜水士により従来陸上で使用されていたコアドリル工法や穿孔機他各種の機器を利用して施工しているのが現状である。この場合、潜水士が手作業で穿孔機他各種の機器を1台ずつ水中構造物の被穿孔面に位置決め設置し、手動により穿孔作業を行う。そして、穿孔作業が終わると、潜水士は水中の機器を手作業で撤去する。なお、かかる先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。
特開2001−30231公報
ところで、水中構造物に孔を開ける工事では、次のような問題がある。
(1)潜水士が水中で穿孔機を使って水中構造物の被穿孔面に孔を開けるので、被穿孔面を穿孔するときに発生する切削水が水中に垂れ流し状態となり、このため、水中での視界が悪くなり、潜水士が被穿孔面の穿孔位置を正確に視認することが難しく、被穿孔面への穿孔機の位置決め、設置等において支障がある。
(2)潜水士は1孔毎に潜水し、穿孔機他各種の機器を水中構造物に位置決めし設置して、水中の機器の手動操作で穿孔作業を行い、孔開け後、水中の機器を撤去することを繰り返し、すべての工程を潜水士の手作業で行うため、作業効率が悪く、また、潜水士は水中に継続的に留まることが必要で、作業時間が長く、作業負担が大きい。
本発明は、このような従来の課題を解決するもので、この種の水中構造物の穿孔作業において、水中での切削水の拡散を防いで、水中の視界を良好にし、もって水中での作業性の向上を図ること、潜水士の水中での手作業を削減し、作業時間を低減して、作業負担の軽減を図ること、全体として施工性の向上を図ること、を目的とする。
上記目的を達成するために、本発明(1)は、穿孔機の回転軸にコアビットを取り付け、前記穿孔機の回転駆動により前記コアビットを回転させ、前記コアビットの先端刃部を水中構造物の被穿孔面に押し付け回転させて穿孔する水中コアドリル工法であって、前記穿孔機に油圧を動力源とする穿孔機を採用し、前記コアビットの下方に前記コアビットの振れ止め装置として、前記コアビットの外周面に沿って抱持可能な一対のアームプレートに複数の樹脂ローラーを前記コアビットの外周面に沿う略円弧状の配列で水平方向に回転可能に軸支してなる一対の抱持アーム、前記各抱持アームを相互に近接する方向に又は相互に離間する方向に駆動するアーム駆動部を介して、前記コアビットの外周面に対して接離可能に配置し、前記穿孔機で水中構造物の被穿孔面を穿孔するときに、前記一対の抱持アームで前記コアビットの外周を支持して振れ止めし、前記コアビットに前記コアビットの内部中空部を吸引するための吸引口を設け、当該吸引口にポンプを接続して、前記穿孔機で水中構造物の被穿孔面を穿孔する間、前記ポンプを駆動することにより前記コアビット内を吸引して、構造物を穿孔するときに発生する切削水を、前記コアビットの内周に取り込み、前記吸引口及び前記ポンプを通して、少なくとも水中構造物の被穿孔面から離れた所定の排出先へ排出する、ことを要旨とする。
この場合、吸引口は、回転軸の内部にコアビットに連通する吸引通路を形成し、前記回転軸の外周に前記吸引通路に連通可能にスイベルジョイントを設けて構成し、前記スイベルジョイントにポンプを接続することが好ましい。
また、この場合、ポンプにサンドポンプを採用することが好ましい。
さらに、この場合、水中構造物の被穿孔面に被穿孔位置に近接してガイドシャフトを前記被穿孔面に対して略直角に設置し、前記ガイドシャフトに当該ガイドシャフトに沿って進退可能な油圧を動力源とする送り装置を設置し、穿孔機を前記送り装置に取り付けて、前記穿孔機を水中構造物の被穿孔面上で前記送り装置の遠隔操作により前記ガイドシャフトを案内にして所定の被穿孔位置に向けて進退駆動し、穿孔することが好ましい。
またさらに、この場合、水中構造物の被穿孔面に穿孔ラインに沿ってガイドレールを設置し、前記ガイドレールに当該ガイドレールに沿って移動可能な油圧を動力源とする台車を設置し、穿孔機を前記台車に搭載して、前記穿孔機を水中構造物の被穿孔面上で前記台車の遠隔操作により前記ガイドレールを案内にして前記穿孔ラインに沿って移動し、所定の被穿孔位置に位置決めすることが好ましい。
また、上記目的を達成するために、本発明(2)は、穿孔機の回転軸にコアビットを取り付け、前記穿孔機の回転駆動により前記コアビットを回転させ、前記コアビットの先端刃部を水中構造物の被穿孔面に押し付け回転させて穿孔する水中コアドリル工法であって、前記穿孔機に油圧を動力源とする穿孔機を採用し、前記コアビットに前記コアビットの外周と水中構造物の被穿孔位置の回りとの間を密着状態に包囲するカバー体を設け、前記カバー体に前記カバー体内部を吸引するための吸引口を設けて当該吸引口にポンプを接続し、前記穿孔機で水中構造物の被穿孔面を穿孔する間、前記ポンプを駆動することにより前記コアビット外周の前記カバー体内を吸引して、構造物を穿孔するときに発生する切削水を、前記コアビット外周の前記カバー体内に取り込み、前記吸引口及び前記ポンプを通して、少なくとも水中構造物の被穿孔面から離れた所定の排出先へ排出する、ことを要旨とする。
この場合、カバー体は、水中構造物の被穿孔位置の回りに接触した状態でコアビットの先端側所定の範囲を包囲可能な略筒状に形成し、前記コアビット側の開口に前記コアビットの外周に密着可能なシール材を一体的に付設して構成し、吸引口は前記カバー体の外周に形成して当該吸引口にポンプを接続することが好ましい。
また、この場合、ポンプにサンドポンプを採用することが好ましい。
さらに、この場合、水中構造物の被穿孔面に被穿孔位置に近接してガイドシャフトを前記被穿孔面に対して略直角に設置し、前記ガイドシャフトに当該ガイドシャフトに沿って進退可能な油圧を動力源とする送り装置を設置し、穿孔機を前記送り装置に取り付けて、前記穿孔機を水中構造物の被穿孔面上で前記送り装置の遠隔操作により前記ガイドシャフトを案内にして所定の被穿孔位置に向けて進退駆動し、穿孔することが好ましい。
またさらに、この場合、水中構造物の被穿孔面に穿孔ラインに沿ってガイドレールを設置し、前記ガイドレールに当該ガイドレールに沿って移動可能な油圧を動力源とする台車を設置し、穿孔機を前記台車に搭載して、前記穿孔機を前記水中構造物の被穿孔面上で前記台車の遠隔操作により前記ガイドレールを案内にして前記穿孔ラインに沿って移動し、所定の被穿孔位置に位置決めすることが好ましい。
上記目的を達成するために、本発明の水中コアドリルシステム(1)は、一側面にラックを有し、水中構造物の被穿孔面に対して略直角に設置されるガイドシャフトと、前記ガイドシャフトのラックに噛合可能なピニオン、及び前記ピニオンを回転駆動する油圧モーターを有し、前記ガイドシャフトに沿って移動可能に配置される送り装置と、油圧モーター及び当該油圧モーターにより駆動される回転軸を有し、前記送り装置に前記ガイドシャフトと平行に取り付けられる穿孔機と、先端刃部にダイヤモンドチップを有し、前記穿孔機の回転軸に同芯的に取り付けられるコアビットと、前記送り装置及び前記穿孔機の各油圧モーターと油圧ホースを介して連結され、前記各油圧モーターを駆動する電動油圧ユニットと、前記コアビットに設けられ、前記コアビットの内部中空部を吸引するための吸引口、及び当該吸引口に接続されるポンプとを備え、陸上に設置する前記電動油圧ユニットにより、水中構造物の被穿孔面上で、前記穿孔機を遠隔操作することにより前記コアビットを回転駆動し、前記送り装置を遠隔操作することにより前記穿孔機を前記ガイドシャフトを案内にして所定の被穿孔位置に進退駆動して、当該被穿孔面を穿孔し、前記穿孔機で水中構造物の被穿孔面を穿孔する間、前記ポンプを駆動することにより前記コアビット内を吸引して、構造物を穿孔するときに発生する切削水を、前記コアビットの内周に取り込み、前記吸引口及び前記ポンプを通して、少なくとも水中構造物の被穿孔面から離れた所定の排出先へ排出する、ことを要旨とする。
この場合、穿孔機を水中構造物の予め定められた穿孔ラインに沿って移動案内するガイド機構を併せて備え、前記ガイド機構は、水中構造物の被穿孔面に穿孔ラインに沿って設置されるガイドレールと、前記ガイドレールに係合可能なガイド輪及び駆動輪を有し、前記ガイドレール上を移動可能な台車と、前記台車に装着され、電動油圧ユニットに油圧ホースを介して接続されて、前記駆動輪を駆動する油圧モーターとを有し、ガイドシャフトを前記台車上に設置して穿孔機を前記台車上に搭載し、前記電動油圧ユニットにより、水中構造物の被穿孔面上で、前記台車を遠隔操作することにより前記穿孔機を前記ガイドレールを案内にして移動し、被穿孔位置に位置決めすることが好ましい。
また、上記目的を達成するために、本発明の水中コアドリルシステム(2)は、一側面にラックを有し、水中構造物の被穿孔面に対して略直角に設置されるガイドシャフトと、前記ガイドシャフトのラックに噛合可能なピニオン、及び前記ピニオンを回転駆動する油圧モーターを有し、前記ガイドシャフトに沿って移動可能に配置される送り装置と、油圧モーター及び当該油圧モーターにより駆動される回転軸を有し、前記送り装置に前記ガイドシャフトと平行に取り付けられる穿孔機と、先端刃部にダイヤモンドチップを有し、前記穿孔機の回転軸に同芯的に取り付けられるコアビットと、前記送り装置及び前記穿孔機の各油圧モーターと油圧ホースを介して連結され、前記各油圧モーターを駆動する電動油圧ユニットと、前記コアビットに設けられ、前記コアビットの外周と水中構造物の被穿孔位置の回りとの間を密着状態に包囲するカバー体、前記カバー体に設けられ、前記カバー体内部を吸引するための吸引口、及び当該吸引口に接続されるポンプとを備え、陸上に設置する前記電動油圧ユニットにより、水中構造物の被穿孔面上で、前記穿孔機を遠隔操作することにより前記コアビットを回転駆動し、前記送り装置を遠隔操作することにより前記穿孔機を前記ガイドシャフトを案内にして所定の被穿孔位置に進退駆動して、当該被穿孔位置を穿孔し、前記穿孔機で水中構造物の被穿孔面を穿孔する間、前記ポンプを駆動することにより前記コアビット外周の前記カバー体内を吸引して、構造物を穿孔するときに発生する切削水を、前記コアビット外周の前記カバー体内に取り込み、前記吸引口及び前記ポンプを通して、少なくとも水中構造物の被穿孔面から離れた所定の排出先へ排出する、ことを要旨とする。
この場合、穿孔機を水中構造物の予め定められた穿孔ラインに沿って移動案内するガイド機構を併せて備え、前記ガイド機構は、水中構造物の被穿孔面に穿孔ラインに沿って設置されるガイドレールと、前記ガイドレールに係合可能なガイド輪及び駆動輪を有し、前記ガイドレール上を移動可能な台車と、前記台車に装着され、電動油圧ユニットに油圧ホースを介して接続されて、前記駆動輪を駆動する油圧モーターとを有し、ガイドシャフトを前記台車上に設置して穿孔機を前記台車上に搭載し、前記電動油圧ユニットにより、水中構造物の被穿孔面上で、前記台車を遠隔操作することにより前記穿孔機を前記ガイドレールを案内にして移動し、被穿孔位置に位置決めすることが好ましい。
本発明の水中コアドリル工法(1)によれば、油圧を動力源とする穿孔機を採用したことで水中での使用を可能とし、コアビットの下方に、コアビットの振れ止め装置として、コアビットの外周面に沿って抱持可能な一対のアームプレートに複数の樹脂ローラーをコアビットの外周面に沿う略円弧状の配列で水平方向に回転可能に軸支してなる一対の抱持アームを、各抱持アームを相互に近接する方向に又は相互に離間する方向に駆動するアーム駆動部を介して、コアビットの外周面に対して接離可能に配置し、穿孔機で水中構造物の被穿孔面を穿孔するときに、一対の抱持アームでコアビットの外周面を支持して振れ止めするので、コアビットによる初期穿孔時の水中構造物への食いつきをスムーズにすることができ、そして、コアビットにコアビットの内部中空部を吸引するための吸引口を設け、この吸引口にポンプを接続して、穿孔機で水中構造物の被穿孔面を穿孔する間、ポンプを駆動することによりコアビット内を吸引して、被穿孔面を穿孔するときに発生する切削水を、コアビットの内周に取り込み、吸引口及びポンプを通して、少なくとも水中構造物の被穿孔面から離れた所定の排出先へ排出するので、水中構造物の穿孔作業において、水中での切削水の拡散を防いで、水中の視界を良好にし、もって水中での作業性の向上を図ることができる。しかも、環境に配慮した工法ともなる。
また、水中構造物の被穿孔面に複数の孔を直線的に又は円形に連続的に穿つ場合に、水中構造物の被穿孔面に穿孔ラインに沿ってガイドレールを設置し、ガイドレールにこのガイドレールに沿って移動可能な油圧を動力源とする台車を設置し、穿孔機をこの台車に搭載して、穿孔機を水中構造物の被穿孔面上で台車の遠隔操作によりガイドレールを案内にして穿孔ラインに沿って移動し、所定の被穿孔位置に位置決めするので、油圧を動力源とする台車により水中での使用を可能とし、穿孔機の水中での移動、位置決めを自動化することができる。これにより、水中構造物の穿孔作業は、複数の孔開けでも、陸上での遠隔操作により自動化でき、潜水士は穿孔機他各種の機器の水中構造物への据え付けと撤去を行なえばよく、潜水士の水中での手作業を削減し、作業時間を低減して、作業負担の軽減を図ることができる。
したがって、この工法(1)により、全体として施工性の向上を図ることができる。
また、本発明の水中コアドリル工法(2)によれば、油圧を動力源とする穿孔機を採用したことで水中での使用を可能とし、穿孔機で水中構造物の被穿孔面を穿孔する間、ポンプを駆動することによりコアビット外周のカバー体内を吸引して、被穿孔面を穿孔するときに発生する切削水を、コアビット外周のカバー体内に取り込み、吸引口及びポンプを通して、少なくとも水中構造物の被穿孔面から離れた所定の排出先へ排出するので、水中構造物の穿孔作業において、水中での切削水の拡散を防いで、水中の視界を良好にし、もって水中での作業性の向上を図ることができる。しかも、環境に配慮した工法ともなる。
また、水中構造物の被穿孔面に複数の孔を直線的に又は円形に連続的に穿つ場合に、水中構造物の被穿孔面に穿孔ラインに沿ってガイドレールを設置し、ガイドレールにこのガイドレールに沿って移動可能な油圧を動力源とする台車を設置し、穿孔機をこの台車に搭載して、穿孔機を水中構造物の被穿孔面上で台車の遠隔操作によりガイドレールを案内にして穿孔ラインに沿って移動し、所定の被穿孔位置に位置決めするので、油圧を動力源とする台車により水中での使用を可能とし、穿孔機の水中での移動、位置決めを自動化することができる。これにより、水中構造物の穿孔作業は、複数の孔開けでも、陸上での遠隔操作により自動化でき、潜水士は穿孔機他各種の機器の水中構造物への据え付けと撤去を行なえばよく、潜水士の水中での手作業を削減し、作業時間を低減して、作業負担の軽減を図ることができる。
したがって、この工法(2)により、全体として施工性の向上を図ることができる。
本発明の水中コアドリルシステム(1)によれば、油圧を動力源とする穿孔機及び送り装置を採用し、陸上に設置する電動油圧ユニットにより、水中構造物の被穿孔面上で、穿孔機を遠隔操作することによりコアビットを回転駆動し、送り装置を遠隔操作することにより穿孔機をガイドシャフトを案内にして所定の被穿孔位置に進退駆動して、当該被穿孔位置を穿孔するようにしたので、油圧を動力源とする穿孔機及び送り装置の採用により水中での使用を可能とし、水中構造物の穿孔作業を、陸上での遠隔操作により自動化することができる。これにより、潜水士は穿孔機他各種の機器の水中構造物への据え付けと撤去を行なえばよく、潜水士の水中での手作業を削減し、作業時間を低減して、作業負担の軽減を図ることができる。
また、このシステム(1)では、穿孔機で水中構造物の被穿孔面を穿孔する間、ポンプを駆動することによりコアビット内を吸引して、被穿孔面を穿孔するときに発生する切削水を、コアビットの内周に取り込み、吸引口及びポンプを通して、少なくとも水中構造物の被穿孔面から離れた所定の排出先へ排出するようにしたので、水中構造物の穿孔作業において、水中での切削水の拡散を防いで、水中の視界を良好にし、もって水中での作業性の向上を図ることができる。
さらに、このシステム(1)では、ガイドレールと油圧を動力源とする台車とからなるガイド機構を備え、ガイドシャフトを台車上に設置して穿孔機を台車上に搭載し、陸上の電動油圧ユニットにより、水中構造物の被穿孔面上で、台車を遠隔操作することにより穿孔機をガイドレールを案内にして移動し、被穿孔位置に位置決めするようにしたので、油圧を動力源とする台車により水中での使用を可能とし、穿孔機の水中での移動、位置決めを自動化することができる。これにより、水中構造物の穿孔作業は、複数の孔開けでも、陸上での遠隔操作により自動化でき、潜水士は穿孔機他各種の機器の水中構造物への据え付けと撤去を行なえばよく、潜水士の水中での手作業を削減し、作業時間を低減して、作業負担の軽減を図ることができる。
したがって、このシステム(1)により、全体として施工性の向上を図ることができる。
本発明の水中コアドリルシステム(2)によれば、上記システム(1)と同様に、油圧を動力源とする穿孔機及び送り装置を採用し、陸上に設置する電動油圧ユニットにより、水中構造物の被穿孔面上で、穿孔機を遠隔操作することによりコアビットを回転駆動し、送り装置を遠隔操作することにより穿孔機をガイドシャフトを案内にして所定の被穿孔位置に進退駆動して、当該被穿孔位置を穿孔するようにしたので、油圧を動力源とする穿孔機及び送り装置の採用により水中での使用を可能とし、水中構造物の穿孔作業を、陸上での遠隔操作により自動化することができる。これにより、潜水士は穿孔機他各種の機器の水中構造物への据え付けと撤去を行なえばよく、潜水士の水中での手作業を削減し、作業時間を低減して、作業負担の軽減を図ることができる。
また、このシステム(2)では、穿孔機で水中構造物の被穿孔面を穿孔する間、ポンプを駆動することによりコアビット外周のカバー体内を吸引して、構造物を穿孔するときに発生する切削水を、コアビット外周のカバー体内に取り込み、吸引口及びポンプを通して、少なくとも水中構造物の被穿孔面から離れた所定の排出先へ排出するようにしたので、水中構造物の穿孔作業において、水中での切削水の拡散を防いで、水中の視界を良好にし、もって水中での作業性の向上を図ることができる。
さらに、このシステム(2)では、上記システム(1)と同様に、ガイドレールと油圧を動力源とする台車とからなるガイド機構を備え、ガイドシャフトを台車上に設置して穿孔機を台車上に搭載し、陸上の電動油圧ユニットにより、水中構造物の被穿孔面上で、台車を遠隔操作することにより穿孔機をガイドレールを案内にして移動し、被穿孔位置に位置決めするようにしたので、油圧を動力源とする台車により水中での使用を可能とし、穿孔機の水中での移動、位置決めを自動化することができる。これにより、水中構造物の穿孔作業は、複数の孔開けでも、陸上での遠隔操作により自動化でき、潜水士は穿孔機他各種の機器の水中構造物への据え付けと撤去を行なえばよく、潜水士の水中での手作業を削減し、作業時間を低減して、作業負担の軽減を図ることができる。
したがって、このシステム(2)により、全体として施工性の向上を図ることができる。
本発明の第1の実施の形態による水中コアドリル工法を示す図 同工法を同工法に使用する穿孔機の側面側から示す図 同工法を同工法に使用する穿孔機に近接して示す図((a)は斜視図(b)は平面図) 同工法を同工法に使用する穿孔機に近接して示す図((a)は斜視図(b)は平面図) 同工法に使用する水中コアドリルシステムの構成を示す図((a)は正面図(b)は側面図) 同システムの要部を示す図 同システムに使用する穿孔機を示す図 同システムに使用する架台を示す図((a)は後側から見た斜視図(b)は前側から見た斜視図) 本発明の第2の実施の形態による水中コアドリル工法を示す図 同工法を同工法に使用する穿孔機の正面側から示す図 同工法に使用する水中コアドリルシステムの構成を示す図((a)は正面図(b)は側面図)
次に、この発明の実施の形態について図を用いて説明する。図1乃至図9に第1の実施の形態を示している。
図1、図2に示すように、この水中コアドリル工法は、穿孔機1の回転軸11にコアビット2を取り付け、穿孔機1の回転駆動によりコアビット2を回転させ、コアビット2の先端刃部21を水中の例えば、鉄筋コンクリート構造物など(以下、単に水中構造物Xという。)の被穿孔面X−1に押し付け回転させて穿孔する方法を採る。
この場合、水中構造物Xの被穿孔面X−1に被穿孔位置Pに近接してガイドシャフト3を被穿孔面X−1に対して略直角に設置し、ガイドシャフト3にこのガイドシャフト3に沿って進退可能な油圧を動力源とする送り装置4を設置し、穿孔機1をこの送り装置4に取り付けて、穿孔機1を水中構造物Xの被穿孔面X−1上で送り装置4の遠隔操作によりガイドシャフト3を案内にして被穿孔位置Pに進退駆動し、穿孔する。また、この場合、図3、図4に示すように、コアビット2の下方にコアビット2の外周を支持するための振れ止め装置5を取り付けておき、コアビット2による初期穿孔時の構造物Xへの食いつきをスムーズにする。
そして、この工法では、特に、(穿孔機に)油圧を動力源とする穿孔機1を採用し、コアビット2にコアビット2の内部中空部を吸引するための吸引口20を設け、この吸引口20にポンプ6(図5参照)を接続する。この場合、図2に示すように、吸引口20を、回転軸11の内部にコアビット2に連通する吸引通路110を形成し、回転軸11の外周に吸引通路110に連通可能にスイベルジョイント14を設けて構成し、スイベルジョイント14にホース9を介してポンプ6を接続する。ポンプ6にはサンドポンプを使用する。
このようにして油圧駆動式の穿孔機1及び送り装置4の遠隔操作により、穿孔機1を送り装置4とともに駆動して、水中でのコアドリル工法によりコアビット2で水中構造物Xの被穿孔面X−1を穿孔し、そしてこの穿孔機1で水中構造物Xの被穿孔面X−1を穿孔する間、サンドポンプ6を併せて駆動することにより、コアビット2内を吸引して、構造物Xを穿孔するときに発生する切削水を、コアビット2の内周に取り込み、吸引口20及びポンプ6を通して、少なくとも水中構造物Xの被穿孔面X−1から離れた所定の排出先へ排出する。
また、この工法では、図1、図2に示すように、水中構造物Xの被穿孔面X−1に複数の孔を直線的に又は円形に連続的に穿つ場合に、水中構造物Xの被穿孔面X−1に穿孔ラインに沿ってガイドレール71を設置し、ガイドレール71にこのガイドレール71に沿って移動可能な油圧を動力源とする台車74を設置し、穿孔機1をこの台車74に搭載して、穿孔機1を水中構造物Xの被穿孔面X−1上で台車74の遠隔操作によりガイドレール71を案内にして穿孔ラインに沿って移動し、所定の被穿孔位置Pに位置決めする。
このようにして油圧駆動式の台車74の遠隔操作により、台車74をガイドレール71上で移動させ、穿孔機1を被穿孔位置Pに位置決めして、油圧駆動式の穿孔機1及び送り装置4の遠隔操作により、穿孔機1を送り装置4とともに駆動して、水中でのコアドリル工法によりコアビット2で水中構造物Xの被穿孔面X−1を穿孔する。そして、このコアビット2で水中構造物Xの被穿孔面X−1を穿孔する間、サンドポンプ6を併せて駆動することによりコアビット2内を吸引して、構造物Xを穿孔するときに穿孔位置P毎に発生する切削水を、コアビット2の内周に取り込み、吸引口20及びサンドポンプ6を通して、少なくとも水中構造物Xの被穿孔面X−1から離れた所定の排出先へ排出する。
図5乃至図9にこの水中コアドリル工法に用いる水中コアドリルシステムを示している。なお、説明の便宜上、必要に応じて、図1、図3、図4、図9などを参照する。
図5に示すように、この水中コアドリルシステムS1は、ガイドシャフト3、送り装置4、穿孔機1、コアビット2、電動油圧ユニット8、コアビット2の内部中空部を吸引するための吸引口20及びポンプ6を備える。
ガイドシャフト3は、図3、図4に示すように、1本の断面略四角形の支柱31からなり、その一側面にラック32が支柱31の長さ方向に設けられる。このガイドシャフト3は、ベース、又はガイドレール及び台車を介して、水中構造物Xの被穿孔面X−1に対して略直角に立ち上げて設置される。なお、ベースは、特に図示していないが、略平板状のプレートからなり、ガイドシャフトの下面に固着され、このベースがアンカーを用いて被穿孔面に固着される。ガイドレールと台車については後述する。
送り装置4は、図3、図4に示すように、ガイドシャフト3の周囲に係合可能な断面略口字形のブロック41と、ブロック41のガイドシャフト3のラック32を有する面に対向する内面に配設され、ガイドシャフト3のラック32に噛合可能なピニオン42と、ブロック41の片側一方にピニオン42の回転軸に作動連結されて配設され、ピニオン42を自動的に回転駆動する油圧モーター43と、ブロック41の片側他方にピニオン42の回転軸に作動連結されて配設され、ピニオン42を手動により回転駆動するハンドル44とにより構成される。この送り装置4はガイドシャフト3にその長さ方向に沿って移動可能に配置される。
穿孔機1は、図7に示すように、略筒形のドリルハウジング10と、ドリルハウジング10の上部に装着される油圧モーター12と、ドリルハウジング10内にベアリング13を介して取り付けられ、油圧モーター12により回転駆動される回転軸11とからなる。この穿孔機1は、送り装置4の外周面に取り付けられてガイドシャフト3と平行に取り付けられる。
コアビット2は、図6に示すように、先端が開口し、基端が閉塞された全体が略円筒状をなし、先端に刃部21としてダイヤモンドチップが設けられ、基端の中心に回転軸に連結するための連結部22が設けられる。このコアビット2は穿孔機1の回転軸11に同芯的に取り付けられる。
なお、このコアビット2の下方には、図3、図4に示すように、コアビット2のための振れ止め装置5が設置されることが好ましい。この振れ止め装置5は、コアビット2の直下に配置され、穿孔方向に移動されるコアビット2の外周面に沿って抱持可能な一対の抱持アーム51と、これらの抱持アーム51をコアビット2の外周面に対して接離可能に駆動するアーム駆動部52とを備える。一対の抱持アーム51はそれぞれ、アームプレート511と、アームプレート511の先端側で内側に取付ブラケット512を介してコアビット2の外周面に沿う略円弧状の配列で水平方向に回転可能に軸支される複数、この場合2個の樹脂ローラー513とからなる。アーム駆動部52は、(平面視)略コ字形に形成され、中央部521に取付部522、その両側部523にそれぞれ2つの軸受部(図示省略)を有するフレーム526と、フレーム526の両側部523間に中央部521と平行に並列に配置され、一方の軸受部間に挿着されるガイド軸527、及び他方の軸受部間に回転可能に挿通される一端に右ねじ528、他端に左ねじ529を有する駆動軸530と、ガイド軸527が挿通可能なガイド穴531、及び駆動軸530の各ねじ528,529に係合可能なねじ穴532,533を有し、ガイド穴531にガイド軸527が通され、各ねじ穴532,533に駆動軸530が係合されて、フレーム526内でガイド軸527、駆動軸530間に跨って配置される一対のアームブロック534と、フレーム526の一方の側部523に設けられて、駆動軸530を回転駆動するための操作部535とからなる。一対の抱持アーム51はそれぞれ、アームプレート511がアーム駆動部52のアームブロック534の一端に各アームブロック534の延長上に向けて取り付けられ、操作部535の回転操作により駆動軸530を一方向に回転すると、一方のアームブロック534が駆動軸530及びガイド軸527上をフレーム526の一方の側部523側から他方の側部523側に向けて、他方のアームブロック534が駆動軸530及びガイド軸527上をフレーム526の他方の側部523側から一方の側部523側に向けて、それぞれスライドして、一対の抱持アーム51が相互に近接する方向に移動可能に(つまり、一対の抱持アーム51間が狭められるように)、反対に、操作部535の回転操作により駆動軸530を他方向に回転すると、各アームブロック534は反対方向にスライドして一対の抱持アーム51が相互に離間する方向に移動可能に(つまり、一対の抱持アーム51間が拡げられるように)構成される。このようにして振れ止め装置5は、アーム駆動部52が既述のベース又は後述するガイド機構7の台車74にガイドシャフト3に近接して取り付けられ、一対の抱持アーム51がコアビット2の下方に配置されて、穿孔機1で被穿孔面X−1を穿孔するときに、図3に示すように、一対の抱持アーム51間を適宜の間隔に拡げて各抱持アーム51間にコアビット2が挿入され、コアビット2の挿入後、図4に示すように、一対の抱持アーム51間を適宜の間隔に狭めて各抱持アーム51の各樹脂ローラー513でコアビット2の外周面を4点支持して振れ止めする。そして、穿孔機1を被穿孔面X−1から引き離すときに、図3に示すように、一対の抱持アーム51間を適宜の間隔に拡げて各抱持アーム51の各樹脂ローラー513をコアビット2の外周面から離し、コアビット2が振れ止め装置5から離脱可能になっている。
電動油圧ユニット8は、電動モーターにより油圧ポンプを駆動して油圧タンクから圧油を送給する油圧動力発生装置で、図6に示すように、この電動油圧ユニット8に各駆動系別に圧力計81を介して複数の油圧ホース82が連結され、これらの油圧ホース82が各駆動系の油圧モーターに接続されて、各油圧モーターに圧油を送給し各油圧モーターを駆動するようになっている。この電動駆動ユニット8は陸上に設置され、この電動油圧ユニット8に各駆動系(各油圧モーター)別に圧力計81、油圧ホース82を介して送り装置4及び穿孔機1の各油圧モーター43、12が接続されて、この電動駆動ユニット8により送り装置4及び穿孔機1(の各油圧モーター43、12)が遠隔操作される。
吸引口20は、穿孔機1とコアビット2との間に設けられ、この吸引口20にポンプ6が接続される。このシステムS1においては、吸引口20は、図7に示すように、回転軸11の内部に形成され、コアビット2の内部中空部に連通する吸引通路110と、この回転軸11の外周に設けられ、吸引通路110に連通可能なスイベルジョイント14とにより構成される。この場合、回転軸11はコアビット2に連結されコアビット2の内部中空部に臨む先端が開口されて、この先端からスイベルジョイント14で包囲される範囲までの軸芯上に吸引通路110として円筒状の孔が形成され、スイベルジョイント14により包囲される外周面の所定位置に吸引通路110に連通する複数の開口部111が形成される。スイベルジョイント14は先端面および基端面に回転軸11を挿通可能な開口を有する中空の略円筒状に形成され、スイベルジョイント14の内周面にベアリング141を配設され、外周面に中空の内部と外部とを連通する連結口140が突状に形成される。このスイベルジョイント14は穿孔機1のドリルハウジング10の先端側に同芯的配置されて回転軸11の外周面に取り付けられる。この場合、回転軸11はスイベルジョイント14の各開口にシール材(図示省略)を介して挿通され、スイベルジョイント14内部のベアリング141により回転可能に保持されて、回転軸11内の吸引通路110が回転軸11外周面の各開口部111を通じてスイベルジョイント14の内部と連通される。そして、このスイベルジョイント14の連結口140に、図5に示すように、所定長さのホース9を介してポンプ6が連結される。このポンプ6にはサンドポンプが採用される。
このようにして、図5に示すように、陸上の電動油圧ユニット8により、水中構造物Xの被穿孔面X−1上で、穿孔機1を遠隔操作することによりコアビット2を回転駆動し、送り装置4を遠隔操作することにより穿孔機1をガイドシャフト3を案内にして所定の被穿孔位置Pに向けて進退駆動し、この被穿孔位置Pを穿孔する。そして、コアビット2で水中構造物Xの被穿孔面X−1を穿孔する間、サンドポンプ6を駆動することによりコアビット2内を吸引して、構造物Xを穿孔するときに発生する切削水を、コアビット2の内周に取り込み、吸引口20、すなわち回転軸11の吸引通路110、スイベルジョイント14の内部、連結口140と、ホース9及びサンドポンプ6を通して、少なくとも水中構造物Xの被穿孔面X−1から離れた所定の排出先へ排出する。なお、この場合、サンドポンプ6は陸上に設置し、切削水を陸上で排出し処理する。
また、このシステムS1では、水中構造物Xの被穿孔面X−1に複数の孔を直線的に又は円形に連続的に穿つ場合に、図5に示すように、穿孔機1を水中構造物Xの予め定められた穿孔ラインに沿って移動案内するガイド機構7を併せて備える。このガイド機構7は、水中構造物Xの被穿孔面X−1に穿孔ラインに沿って設置されるガイドレール71と、ガイドレール71に係合可能なガイド輪741及び駆動輪742を有し、ガイドレール71上を移動可能な台車74と、台車74に装着され、電動油圧ユニット8に油圧ホース82を介して接続されて、駆動輪742を駆動する油圧モーター75とを有する。この場合、ガイドレール71は、図9に示すように、断面四角形の略筒形に延びるレール基体711と、レール基体711の両側面にレール基体711の延びる方向に形成される一対のレール部712と、この一対のレール部712を有する両側面の間になる一方の面にレール基体711の延びる方向に一対のレール部712と平行に形成されるラック713とからなり、一対のレール部712を有する各側面の間の他方の面は取付面714になっている。このガイドレール71は架台72(図5参照)を介して水中構造物Xの被穿孔面X−1に設置固定される。ここで架台72は、図8に示すように、所定長さ及び幅を有する細長い平面状の固定プレート721と、固定プレート721上で幅方向中間部に略垂直に所定の高さに立ち上げられて固着され、固定プレート721の長さ方向に固定プレート721と同じ長さに延びる細長い平面状の支持プレート722と、支持プレート722の片側一方で固定プレート721と支持プレート722との間に一端から他端まで所定の間隔で固着される略台形をなす複数のリブ723と、支持プレート722の片側他方で固定プレート721と支持プレート722との間に片側一方の各リブ723間の中央に対応する位置にそれぞれ固着される略L字形をなす複数のリブ724とからなり、固定プレート721には支持プレート722の両側に各リブ723間、各リブ724間毎に複数のアンカー穴725と高さ調整用ナット726が形成され、支持プレート722には略台形のリブ723間で略L字形のリブ724の両側に複数のレール固定穴727が形成される。このような架台72を水中構造物Xの被穿孔面X−1に敷設し固定プレート721のアンカー穴725からアンカーを打込み固定する。なお、必要に応じて架台72の高さを高さ調整用ナット726により調整する。ガイドレール71は取付面714を支持プレート722の略L字形のリブ724側の側面に合せて配置され、両者間がボルト及びナットBにより固定される(図1参照)。
このシステムS1は、水中構造物Xの穿孔作業を行う際に、水中構造物Xの被穿孔面X−1に組み立て設置するが、この場合、ダイバーの水中作業により、架台72を予め水中構造物Xの被穿孔面X−1に取り付けておき、陸上でガイドシャフト3を台車74上に設置して穿孔機1を台車74上に搭載し、この台車74をガイドレール71に組み立ててから、このガイドレール71一式を、ダイバーの水中作業により、水中構造物X上の架台72に取り付け固定する。
このようにして陸上の電動油圧ユニット8により、水中構造物Xの被穿孔面X−1上で、台車74を遠隔操作することにより穿孔機1をガイドレール71を案内にして移動し、被穿孔位置Pに位置決めする。ここからは、既述のとおり、水中構造物Xの被穿孔面X−1上で、穿孔機1を遠隔操作することによりコアビット2を回転駆動し、送り装置4を遠隔操作することにより穿孔機1をガイドシャフト3を案内にして所定の被穿孔位置Pに向けて進退駆動し、この被穿孔位置Pを穿孔する。そして、穿孔機1で水中構造物Xの被穿孔面X−1を穿孔する間、サンドポンプ6を駆動することによりコアビット2内を吸引して、構造物Xを穿孔するときに発生する切削水を、コアビット2の内周に取り込み、吸引口20、すなわち回転軸11の吸引通路110、スイベルジョイント14の内部、連結口140と、ホース9及びサンドポンプ6とを通して、少なくとも水中構造物Xの被穿孔面X−1から離れた所定の排出先へ排出する。この動作を1孔毎に繰り返す。
以上説明したように、この水中コアドリル工法によれば、油圧を動力源とする穿孔機1を採用したことにより穿孔機1の水中での使用を可能とし、穿孔機1で水中構造物Xの被穿孔面X−1を穿孔する間、サンドポンプ6を駆動することによりコアビット2内を吸引して、構造物Xを穿孔するときに発生する切削水を、コアビット2の内周に取り込み、吸引口20及びサンドポンプ6を通して、少なくとも水中構造物Xの被穿孔面X−1から離れた所定の排出先へ排出するので、水中構造物Xの穿孔作業において、水中での切削水の拡散を防いで、水中の視界を良好にし、もって水中での作業性の向上を図ることができる。この場合、切削水を陸上で排水処理することで、水中を汚すことがなく、環境に配慮した工法となる。また、水質汚濁などの制限がある場合にも最適である。
また、水中構造物Xの被穿孔面X−1に複数の孔を直線的に又は円形に連続的に穿つ場合に、水中構造物Xの被穿孔面X−1に穿孔ラインに沿ってガイドレール71を設置し、ガイドレール71にこのガイドレール71に沿って移動可能な油圧を動力源とする台車74を設置し、穿孔機1をこの台車74に搭載して、穿孔機1を水中構造物Xの被穿孔面X−1上で台車74の遠隔操作によりガイドレール71を案内にして穿孔ラインに沿って移動し、所定の被穿孔位置Pに位置決めするので、油圧を動力源とする台車74により水中での使用を可能とし、穿孔機1の水中での移動、位置決めを自動化することができる。これにより、水中構造物Xの穿孔作業は、複数の孔開けでも、陸上での遠隔操作により自動化でき、潜水士は穿孔機1他各種の機器の水中構造物Xへの据え付けと撤去を行なえばよく、潜水士の水中での手作業を削減し、作業時間を低減して、作業負担の軽減を図ることができる。
したがって、この工法により、全体として施工性の向上を図ることができる。
また、この水中コアドリルシステムS1によれば、油圧を動力源とする穿孔機1及び送り装置4を採用し、陸上に設置する電動油圧ユニット8により、水中構造物Xの被穿孔面X−1上で、穿孔機1を遠隔操作することによりコアビット2を回転駆動し、送り装置4を遠隔操作することにより穿孔機1をガイドシャフト3を案内にして所定の被穿孔位置Pに進退駆動して、当該被穿孔位置Pを穿孔するようにしたので、油圧を動力源とする穿孔機1及び送り装置4の採用により水中での使用を可能とし、水中構造物Xの穿孔作業を、陸上での遠隔操作により自動化することができる。これにより、潜水士は穿孔機1他各種の機器の水中構造物Xへの据え付けと撤去を行なえばよく、潜水士の水中での手作業を削減し、作業時間を低減して、作業負担の軽減を図ることができる。
また、このシステムS1では、穿孔機1で水中構造物Xの被穿孔面X−1を穿孔する間、サンドポンプ6を駆動することによりコアビット2内を吸引して、構造物Xを穿孔するときに発生する切削水を、コアビット2の内周に取り込み、回転軸11の吸引通路110、スイベルジョイント14の内部、連結口140と、ホース9及びサンドポンプ6とを通して、少なくとも水中構造物Xの被穿孔面X−1から離れた所定の排出先へ排出するようにしたので、水中構造物Xの穿孔作業において、水中での切削水の拡散を防いで、水中の視界を良好にし、もって水中での作業性の向上を図ることができる。
さらに、このシステムS1では、ガイドレール71と油圧を動力源とする台車74とからなるガイド機構7を備え、ガイドシャフト3を台車74上に設置して穿孔機1を台車74上に搭載し、陸上の電動油圧ユニット8により、水中構造物Xの被穿孔面X−1上で、台車74を遠隔操作することにより穿孔機1をガイドレール71を案内にして移動し、被穿孔位置Pに位置決めするようにしたので、油圧を動力源とする台車74により水中での使用を可能とし、穿孔機1の水中での移動、位置決めを自動化することができる。これにより、水中構造物Xの穿孔作業は、複数の孔開けでも、陸上での遠隔操作により自動化でき、潜水士は穿孔機1他各種の機器の水中構造物Xへの据え付けと撤去を行なえばよく、潜水士の水中での手作業を削減し、作業時間を低減して、作業負担の軽減を図ることができる。また、水深が深い場所では水中作業時間が制限されることがあり、このような場所での作業にも最適となる。また、このシステムS1の水中構造物Xへの据え付けに当たり、ダイバーの水中作業により、架台72を予め水中構造物Xの被穿孔面X−1に取り付けておき、陸上でガイドシャフト3を台車74上に設置して穿孔機1を台車74上に搭載し、この台車74をガイドレール71に組み立ててから、このガイドレール71一式を、ダイバーの水中作業により、水中構造物X上の架台72に取り付け固定することで、このシステムS1の水中構造物Xへの据え付け作業を簡易にすることができ、ダイバーの水中作業を軽減することができる。
したがって、このシステムS1により、全体として施工性の向上を図ることができる。
図9乃至図11に第2の実施の形態を示している。
図9、図10に示すように、この水中コアドリル工法は、第1の実施の形態と同様に、穿孔機1の回転軸11にコアビット2を取り付け、穿孔機1の回転駆動によりコアビット2を回転させ、コアビット2の先端刃部21を水中構造物Xの被穿孔面X−1に押し付け回転させて穿孔する方法を採る。
この場合、水中構造物Xの被穿孔面X−1に被穿孔位置Pに近接してガイドシャフト3を被穿孔面X−1に対して略直角に設置し、ガイドシャフト3にこのガイドシャフト3に沿って進退可能な油圧を動力源とする送り装置4を設置し、穿孔機1をこの送り装置4に取り付けて、穿孔機1を水中構造物Xの被穿孔面X−1上で送り装置4の遠隔操作によりガイドシャフト3を案内にして被穿孔位置Pに向けて進退駆動し、穿孔する。
そして、この工法では、特に、(穿孔機に)油圧を動力源とする穿孔機1を採用し、コアビット2にコアビット2の外周と水中構造物Xの被穿孔位置Pの回りとの間を密着状態に包囲するカバー体201を設け、カバー体201にこのカバー体201内部を吸引するための吸引口202を設けて、この吸引口202にポンプ6を接続する。この場合、カバー体201を、水中構造物Xの被穿孔位置Pの回りに接触した状態でコアビット2の先端側所定の範囲を包囲可能な略筒状に形成し、コアビット2側の開口にコアビット2の外周に密着可能なシール材203を一体的に付設して構成し、吸引口202をカバー体201の外周に形成して、この吸引口202にポンプ6を接続する。ポンプ6にはサンドポンプを使用する。
このようにして油圧駆動式の穿孔機1及び送り装置4の遠隔操作により、穿孔機1を送り装置4とともに駆動して、水中でのコアドリル工法によりコアビット2で水中構造物Xの被穿孔面X−1を穿孔し、そしてこの穿孔機1で水中構造物Xの被穿孔面X−1を穿孔する間、サンドポンプ6を併せて駆動することによりコアビット2外周のカバー体201内を吸引して、構造物Xを穿孔するときに発生する切削水を、コアビット2外周のカバー体201内に取り込み、吸引口202及びサンドポンプ6を通して、少なくとも水中構造物Xの被穿孔面X−1から離れた所定の排出先へ排出する。
なお、この工法においても、水中構造物Xの被穿孔面X−1に複数の孔を直線的に又は円形に連続的に穿つ場合は、ガイドレール71、油圧駆動式の台車74などを用いて穿孔作業を行う。この方法については既述のとおりである(段落0011参照)。そして、この場合も同様に、穿孔機1で水中構造物Xの被穿孔面X−1を穿孔する間、サンドポンプ6を併せて駆動することによりコアビット2外周のカバー体201内を吸引して、構造物Xを穿孔するときに穿孔位置P毎に発生する切削水を、コアビット2外周のカバー体201内に取り込み、吸引口202及びサンドポンプ6を通して、少なくとも水中構造物Xの被穿孔面X−1から離れた所定の排出先へ排出する。
図11にこの水中コアドリル工法に用いる水中コアドリルシステムを示している。
図11に示すように、この水中コアドリルシステムS2は、ガイドシャフト3、送り装置4、穿孔機1、コアビット2、電動油圧ユニット8、吸引口付きのカバー体201及びポンプ6を備える。
なお、このシステムS2において、ガイドシャフト3、送り装置4、コアビット2、電動油圧ユニット8、ポンプ6はそれぞれ、第1の実施の形態と同様で、穿孔機1は回転軸11に吸引通路がない点を除いて第1の実施の形態と同様なので、これらの構成については、第1の実施の形態と同様の符号を付して、その重複した説明を省略する。そして、この実施の形態では、コアビット2の内部中空部を吸引するための吸引口20に代えて、コアビット2の外周に吸引口付きのカバー体201を設けた点で第1の実施の形態と異なるので、ここでは、その異なる点についてのみ新たな符号を付して説明する。
カバー体201は、コアビット2の外周と水中構造物Xの被穿孔位置Pの回りとの間を密着状態に包囲可能に筒形に形成され、カバー体201にこのカバー体201内部を吸引するための吸引口202が設けられ、この吸引口202にホース9を介してポンプ6が接続される。この場合、カバー体201は、コアビット2の先端刃部21を水中構造物Xの被穿孔面X−1に当接させた状態で、コアビット2の外周面の先端側所定の範囲と被穿孔位置Pの回りとの間を包囲可能な略円筒形の本体201Bと、本体201Bの内周面の軸方向中間部に形成され、内方に向けて突出されるフランジ(図示省略)と、本体201Bのコアビット2側(被穿孔面X−1側とは反対側)の開口と本体201B内周面のフランジとの間に付設され、コアビット2の外周面に密着可能なシール材203と、本体201Bの外周面の軸方向中間部に外方に向けて突状に形成され、カバー体201の内部と外部とを連通する吸引口202とからなり、このカバー体201の吸引口202に所定長さのホース9を介してサンドポンプ6が接続される。
このようにして陸上に設置する電動油圧ユニット8により、水中構造物Xの被穿孔面X−1上で、穿孔機1を遠隔操作することによりコアビット2を回転駆動し、送り装置4を遠隔操作することにより穿孔機1をガイドシャフト3を案内にして所定の被穿孔位置Pに進退駆動して、この被穿孔位置Pを穿孔する。そして、穿孔機1で水中構造物Xの被穿孔面X−1を穿孔する間、サンドポンプ6を駆動することによりコアビット2外周のカバー体201内を吸引して、構造物Xを穿孔するときに発生する切削水を、コアビット2外周のカバー体201内に取り込み、カバー体201の吸引口202、ホース9及びサンドポンプ6を通して、少なくとも水中構造物Xの被穿孔面X−1から離れた所定の排出先へ排出する。なお、この場合、サンドポンプ6は陸上に設置し、切削水を陸上で排出し処理する。
また、このシステムS2においても、水中構造物Xの被穿孔面X−1に複数の孔を直線的に又は円形に連続的に穿つ場合に、穿孔機1を水中構造物Xの予め定められた穿孔ラインに沿って移動案内するガイド機構7を併せて備える。なお、このガイド機構7については第1の実施の形態で既に説明したとおりであり(段落0013参照)、第1の実施の形態と同様の符号を付してその説明を省略する。
このようにしてガイドシャフト3を台車74上に設置して穿孔機1を台車74上に搭載し、陸上に設置する電動油圧ユニット8により台車74を遠隔操作することにより穿孔機1を水中構造物Xの被穿孔面X−1上でガイドレール71を案内にして移動し、被穿孔位置Pに位置決めして、陸上の電動油圧ユニット8により、水中構造物Xの被穿孔面X−1上で、穿孔機1を遠隔操作することによりコアビット2を回転駆動し、送り装置4を遠隔操作することにより穿孔機1をガイドシャフト3を案内にして所定の被穿孔位置Pに進退駆動して、この被穿孔位置Pを穿孔する。そして、穿孔機1で水中構造物Xの被穿孔面X−1を穿孔する間、サンドポンプ6を駆動することによりコアビット2外周のカバー体201内を吸引して、構造物Xを穿孔するときに発生する切削水を、コアビット2外周のカバー体201内に取り込み、カバー体201の吸引口202、ホース9及びサンドポンプ6を通して、少なくとも水中構造物Xの被穿孔面X−1から離れた所定の排出先へ排出する。
以上説明したように、この水中コアドリル工法によれば、油圧を動力源とする穿孔機1を採用したことにより穿孔機1の水中での使用を可能とし、穿孔機1で水中構造物Xの被穿孔面X−1を穿孔する間、サンドポンプ6を駆動することによりコアビット2外周のカバー体201内を吸引して、構造物Xを穿孔するときに発生する切削水を、コアビット2外周のカバー体201内に取り込み、カバー体201の吸引口202及びサンドポンプ6を通して、少なくとも水中構造物Xの被穿孔面X−1から離れた所定の排出先へ排出するので、水中構造物Xの穿孔作業において、水中での切削水の拡散を防いで、水中の視界を良好にし、もって水中での作業性の向上を図ることができる。この場合、切削水を陸上で排水処理することで、水中を汚すことがなく、環境に配慮した工法ともなる。水質汚濁などの制限がある場合にも最適となる。
また、水中構造物Xの被穿孔面X−1に複数の孔を直線的に又は円形に連続的に穿つ場合に、水中構造物Xの被穿孔面X−1に穿孔ラインに沿ってガイドレール71を設置し、ガイドレール71にこのガイドレール71に沿って移動可能な油圧を動力源とする台車74を設置し、穿孔機1をこの台車74に搭載して、穿孔機1を水中構造物Xの被穿孔面X−1上で台車74の遠隔操作によりガイドレール71を案内にして穿孔ラインに沿って移動し、所定の被穿孔位置Pに位置決めするので、油圧を動力源とする台車74により水中での使用を可能とし、穿孔機1の水中での移動、位置決めを自動化することができる。これにより、水中構造物Xの穿孔作業は、複数の孔開けでも、陸上での遠隔操作により自動化でき、潜水士は穿孔機1他各種の機器の水中構造物Xへの据え付けと撤去を行なえばよく、潜水士の水中での手作業を削減し、作業時間を低減して、作業負担の軽減を図ることができる。また、水深が深い場所では水中作業時間が制限されることがあり、このような場所での作業にも最適である。
したがって、この工法により、全体として施工性の向上を図ることができる。
また、この水中コアドリルシステムS2によれば、油圧を動力源とする穿孔機1及び送り装置4を採用し、陸上に設置する電動油圧ユニット8により、水中構造物Xの被穿孔面X−1上で、穿孔機1を遠隔操作することによりコアビット2を回転駆動し、送り装置4を遠隔操作することにより穿孔機1をガイドシャフト3を案内にして所定の被穿孔位置Pに進退駆動して、当該被穿孔位置Pを穿孔するようにしたので、油圧を動力源とする穿孔機1及び送り装置4の採用により水中での使用を可能とし、水中構造物Xの穿孔作業を、陸上での遠隔操作により自動化することができる。これにより、潜水士は穿孔機1他各種の機器の水中構造物Xへの据え付けと撤去を行なえばよく、潜水士の水中での手作業を削減し、作業時間を低減して、作業負担の軽減を図ることができる。
また、このシステムS2では、穿孔機1で水中構造物Xの被穿孔面X−1を穿孔する間、サンドポンプ6を駆動することによりコアビット2外周のカバー体201内を吸引して、構造物Xを穿孔するときに発生する切削水を、コアビット2外周のカバー体201内に取り込み、カバー体201の吸引口202、ホース9及びサンドポンプ6を通して、少なくとも水中構造物の被穿孔面から離れた所定の排出先へ排出するようにしたので、水中構造物Xの穿孔作業において、水中での切削水の拡散を防いで、水中の視界を良好にし、もって水中での作業性の向上を図ることができる。
さらに、このシステムS2では、ガイドレール71と油圧を動力源とする台車74とからなるガイド機構7を備え、ガイドシャフト3を台車74上に設置して穿孔機1を台車74上に搭載し、電動油圧ユニット8により、水中構造物Xの被穿孔面X−1上で、台車74を遠隔操作することにより穿孔機1をガイドレール71を案内にして移動し、被穿孔位置Pに位置決めするようにしたので、油圧を動力源とする台車74により水中での使用を可能とし、穿孔機1の水中での移動、位置決めを自動化することができる。これにより、水中構造物Xの穿孔作業は、複数の孔開けでも、陸上での遠隔操作により自動化でき、潜水士は穿孔機1他各種の機器の水中構造物Xへの据え付けと撤去を行なえばよく、潜水士の水中での手作業を削減し、作業時間を低減して、作業負担の軽減を図ることができる。
したがって、このシステムS2により、全体として施工性の向上を図ることができる。
S1,S2 水中コアドリルシステム
1 穿孔機
10 ドリルハウジング
11 回転軸
110 吸引通路
111 開口部
12 油圧モーター
13 ベアリング
14 スイベルジョイント
140 連結口
141 ベアリング
2 コアビット
20 吸引口
21 刃部
22 連結部
201 カバー体
201B 本体
201F フランジ
202 吸引口
203 シール材
3 ガイドシャフト
31 支柱
32 ラック
4 送り装置
41 ブロック
42 ピニオン
43 油圧モーター
44 ハンドル
5 振れ止め装置
51 抱持アーム
511 アームプレート
512 取付ブラケット
513 樹脂ローラー
52 アーム駆動部
521 中央部
522 取付部
523 側部
526 フレーム
527 ガイド軸
528 右ねじ
529 左ねじ
530 駆動軸
531 ガイド穴
532 ねじ穴
533 ねじ穴
534 アームブロック
535 操作部
6 ポンプ(サンドポンプ)
7 ガイド機構
71 ガイドレール
711 レール基体
712 レール部
713 ラック
714 取付面
72 架台
721 固定プレート
722 支持プレート
723 リブ
724 リブ
725 アンカー穴
726 高さ調整用ナット
727 レール固定穴
B ボルト及びナット
74 台車
741 ガイド輪
742 駆動輪
75 油圧モーター
8 電動油圧ユニット
81 圧力計
82 油圧ホース
9 ホース
X 水中構造物
X−1 被穿孔面
P 被穿孔位置

Claims (10)

  1. 穿孔機の回転軸にコアビットを取り付け、前記穿孔機の回転駆動により前記コアビットを回転させ、前記コアビットの先端刃部を水中構造物の被穿孔面に押し付け回転させて穿孔する水中コアドリル工法であって、
    前記穿孔機に油圧を動力源とする穿孔機を採用し、
    前記コアビットの下方に前記コアビットの振れ止め装置として、前記コアビットの外周面に沿って抱持可能な一対のアームプレートに複数の樹脂ローラーを前記コアビットの外周面に沿う略円弧状の配列で水平方向に回転可能に軸支してなる一対の抱持アーム、前記各抱持アームを相互に近接する方向に又は相互に離間する方向に駆動するアーム駆動部を介して、前記コアビットの外周面に対して接離可能に配置し、前記穿孔機で水中構造物の被穿孔面を穿孔するときに、前記一対の抱持アームで前記コアビットの外周を支持して振れ止めし、
    前記コアビットに前記コアビットの内部中空部を吸引するための吸引口を設け、当該吸引口にポンプを接続して、前記穿孔機で水中構造物の被穿孔面を穿孔する間、前記ポンプを駆動することにより前記コアビット内を吸引して、構造物を穿孔するときに発生する切削水を、前記コアビットの内周に取り込み、前記吸引口及び前記ポンプを通して、少なくとも水中構造物の被穿孔面から離れた所定の排出先へ排出する、
    ことを特徴とする水中コアドリル工法。
  2. 吸引口は、回転軸の内部にコアビットに連通する吸引通路を形成し、前記回転軸の外周に前記吸引通路に連通可能にスイベルジョイントを設けて構成し、前記スイベルジョイントにポンプを接続する請求項1に記載の水中コアドリル工法。
  3. 穿孔機の回転軸にコアビットを取り付け、前記穿孔機の回転駆動により前記コアビットを回転させ、前記コアビットの先端刃部を水中構造物の被穿孔面に押し付け回転させて穿孔する水中コアドリル工法であって、
    前記穿孔機に油圧を動力源とする穿孔機を採用し、
    前記コアビットに前記コアビットの外周と水中構造物の被穿孔位置の回りとの間を密着状態に包囲するカバー体を設け、前記カバー体に前記カバー体内部を吸引するための吸引口を設けて当該吸引口にポンプを接続し、
    前記穿孔機で水中構造物の被穿孔面を穿孔する間、前記ポンプを駆動することにより前記コアビット外周の前記カバー体内を吸引して、構造物を穿孔するときに発生する切削水を、前記コアビット外周の前記カバー体内に取り込み、前記吸引口及び前記ポンプを通して、少なくとも水中構造物の被穿孔面から離れた所定の排出先へ排出する、
    ことを特徴とする水中コアドリル工法。
  4. カバー体は、水中構造物の被穿孔位置の回りに接触した状態でコアビットの先端側所定の範囲を包囲可能な略筒状に形成し、前記コアビット側の開口に前記コアビットの外周に密着可能なシール材を一体的に付設して構成し、吸引口は前記カバー体の外周に形成して当該吸引口にポンプを接続する請求項3に記載の水中コアドリル工法。
  5. ポンプにサンドポンプを採用する請求項1乃至4のいずれかに記載の水中コアドリル工法。
  6. 水中構造物の被穿孔面に被穿孔位置に近接してガイドシャフトを前記被穿孔面に対して略直角に設置し、前記ガイドシャフトに当該ガイドシャフトに沿って進退可能な油圧を動力源とする送り装置を設置し、穿孔機を前記送り装置に取り付けて、前記穿孔機を水中構造物の被穿孔面上で前記送り装置の遠隔操作により前記ガイドシャフトを案内にして所定の被穿孔位置に向けて進退駆動し、穿孔する請求項1乃至5のいずれかに記載の水中コアドリル工法。
  7. 水中構造物の被穿孔面に穿孔ラインに沿ってガイドレールを設置し、前記ガイドレールに当該ガイドレールに沿って移動可能な油圧を動力源とする台車を設置し、穿孔機を前記台車に搭載して、前記穿孔機を水中構造物の被穿孔面上で前記台車の遠隔操作により前記ガイドレールを案内にして前記穿孔ラインに沿って移動し、所定の被穿孔位置に位置決めする請求項1乃至6のいずれかに記載の水中コアドリル工法。
  8. 一側面にラックを有し、水中構造物の被穿孔面に対して略直角に設置されるガイドシャフトと、
    前記ガイドシャフトのラックに噛合可能なピニオン、及び前記ピニオンを回転駆動する油圧モーターを有し、前記ガイドシャフトに沿って移動可能に配置される送り装置と、
    油圧モーター及び当該油圧モーターにより駆動される回転軸を有し、前記送り装置に前記ガイドシャフトと平行に取り付けられる穿孔機と、
    先端刃部にダイヤモンドチップを有し、前記穿孔機の回転軸に同芯的に取り付けられるコアビットと、
    前記送り装置及び前記穿孔機の各油圧モーターと油圧ホースを介して連結され、前記各油圧モーターを駆動する電動油圧ユニットと、
    前記穿孔機と前記コアビットとの間に設けられ、前記コアビットの内部中空部を吸引するための吸引口、及び当該吸引口に接続されるポンプと、
    を備え、
    陸上に設置する前記電動油圧ユニットにより、水中構造物の被穿孔面上で、前記穿孔機を遠隔操作することにより前記コアビットを回転駆動し、前記送り装置を遠隔操作することにより前記穿孔機を前記ガイドシャフトを案内にして所定の被穿孔位置に進退駆動して、当該被穿孔位置を穿孔し、
    前記穿孔機で水中構造物の被穿孔面を穿孔する間、前記ポンプを駆動することにより前記コアビット内を吸引して、構造物を穿孔するときに発生する切削水を、前記コアビットの内周に取り込み、前記吸引口及び前記ポンプを通して、少なくとも水中構造物の被穿孔面から離れた所定の排出先へ排出する、
    ことを特徴とする水中コアドリルシステム。
  9. 一側面にラックを有し、水中構造物の被穿孔面に対して略直角に設置されるガイドシャフトと、
    前記ガイドシャフトのラックに噛合可能なピニオン、及び前記ピニオンを回転駆動する油圧モーターを有し、前記ガイドシャフトに沿って移動可能に配置される送り装置と、
    油圧モーター及び当該油圧モーターにより駆動される回転軸を有し、前記送り装置に前記ガイドシャフトと平行に取り付けられる穿孔機と、
    先端刃部にダイヤモンドチップを有し、前記穿孔機の回転軸に同芯的に取り付けられるコアビットと、
    前記送り装置及び前記穿孔機の各油圧モーターと油圧ホースを介して連結され、前記各油圧モーターを駆動する電動油圧ユニットと、
    前記コアビットに設けられ、前記コアビットの外周と水中構造物の被穿孔位置の回りとの間を密着状態に包囲するカバー体、前記カバー体に設けられ、前記カバー体内部を吸引するための吸引口、及び当該吸引口に接続されるポンプと、
    を備え、
    陸上に設置する前記電動油圧ユニットにより、水中構造物の被穿孔面上で、前記穿孔機を遠隔操作することにより前記コアビットを回転駆動し、前記送り装置を遠隔操作することにより前記穿孔機を前記ガイドシャフトを案内にして所定の被穿孔位置に進退駆動して、当該被穿孔位置を穿孔し、
    前記穿孔機で水中構造物の被穿孔面を穿孔する間、前記ポンプを駆動することにより前記コアビット外周の前記カバー体内を吸引して、構造物を穿孔するときに発生する切削水を、前記コアビット外周の前記カバー体内に取り込み、前記吸引口及び前記ポンプを通して、少なくとも水中構造物の被穿孔面から離れた所定の排出先へ排出する、
    ことを特徴とする水中コアドリルシステム。
  10. 穿孔機を水中構造物の予め定められた穿孔ラインに沿って移動案内するガイド機構を併せて備え、前記ガイド機構は、水中構造物の被穿孔面に穿孔ラインに沿って設置されるガイドレールと、前記ガイドレールに係合可能なガイド輪及び駆動輪を有し、前記ガイドレール上を移動可能な台車と、前記台車に装着され、電動油圧ユニットに油圧ホースを介して接続されて、前記駆動輪を駆動する油圧モーターとを有し、ガイドシャフトを前記台車上に設置して穿孔機を前記台車上に搭載し、前記電動油圧ユニットにより、水中構造物の被穿孔面上で、前記台車を遠隔操作することにより前記穿孔機を前記ガイドレールを案内にして移動し、被穿孔位置に位置決めする請求項8又は9に記載の水中コアドリルシステム。
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