JP6831706B2 - 削孔方法 - Google Patents

Description

本発明は、各種ボーリングを行うための削孔装置に関し、より詳細には、狭隘地で好適に使用することが出来る削孔装置に関する。

従来の削孔装置は、その送り出し代を含めた全長が例えば３０００ｍｍ程度であり、比較的長尺となっている。
しかし、都市部の鉄道盛土部の様に住宅等の構造物が隣接する施工現場等の狭隘地では、削孔装置を設置する空間の寸法が、削孔装置の長手方向寸法に対して非常に小さい場合がある。その様な場合には、従来の削孔装置を用いることが出来ない。

ここで、従来の削孔装置には、回転の伝達機構と、振動供給源或いは打撃供給源としての二つの機能を有するドリフター方式の装置が存在する。
例えば、削孔装置先端のビットが硬い物、例えば砂礫や硬い石等に衝突した場合には、回転による削孔のみでは突破して削孔することが困難であり、回転と打撃を併用する必要がある。ドリフター方式の装置であれば、係る場合に回転と打撃を併用して削孔することが出来る。
しかし、ドリフター方式の装置は長手方向の寸法が大きく、狭隘地における削孔には不適当である。

これに対して、ドリフター方式ではない従来の回転式削孔装置（ロータリーボーリングマシン）において、削孔装置先端のビットが砂礫や硬い石（例えば転石）等に衝突した場合には、削孔ツールスの先端にダウンザホールハンマーを装着なければならない。
しかし、ダウンザホールハンマーを装着するためには、全てのロッドを引き抜く必要がある。
しかし、全てのロッドを引き抜くと、削孔された領域が崩落してしまう恐れがある。

その他の技術として、掘削装置と内外二重管構造を有する土砂回収装置が提案されている（特許文献１参照）。
しかし、この従来技術（特許文献１）は、浚渫した土砂と水分を効率良く分離するための技術であり、上述した問題の解決を意図する技術ではない。

特開２００４−１８３２０６号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、削孔装置先端のビットが砂礫や硬い石等に衝突した場合に回転と打撃を併用して削孔作業を行うことが出来て、しかも、狭隘地における削孔にも適用可能な削孔装置の提供を目的としている。

本発明の削孔方法は、
駆動源（１０：薄型回転駆動装置）と、接続装置（２０）とを有し、
接続装置（２０）は、先端のビット側に回転を伝達する回転伝達部材（５０：ロッド）を接続可能であり、且つ、アダプタ（３１：前方アダプタ３１Ａ及び後方アダプタ３１Ｂ）を介して（アダプタ３１を取り付けることにより）打撃装置（３０、ハンマー或いは振動装置）を接続可能であり、
駆動源（１０：薄型回転駆動装置）が動力源（１：例えば油圧モータ）と、歯数の少ない歯車（２：小型の歯車：ピニオン）と、歯数の多い（大型の）歯車（３：大ギヤ）を有している削孔装置（１００）を使用する削孔方法において、
駆動源（１０）に回転伝達部材（５０：ロッド）を接合して回転を削孔ビット（５０Ａ）に伝達して削孔する回転削孔工程と、
（回転削孔工程において）単位時間当たりの削孔距離（Ｋ）が（第１のしきい値Ｋ１よりも）減少した場合には、回転伝達部材（５０：地上側の駆動源１０に接続されるロッド）を駆動源（１０）から取り外し、アダプタ（３１：前方アダプタ３１Ａ及び後方アダプタ３１Ｂ）を取り付け、アダプタ（３１）に打撃装置（３０：或いは振動装置）を接続し、削孔ビット（５０Ａ）に回転及び打撃（或いは振動）を付与して切削する回転及び打撃削孔工程と、
（回転及び打撃削孔工程において）単位時間当たりの削孔距離（Ｋ）が（第２のしきい値Ｋ２よりも）増加した場合に、アダプタ（３１：前方アダプタ３１Ａ及び後方アダプタ３１Ｂ）及び打撃装置（３０：或いは振動装置）を駆動源（１０）から取り外す工程を含むことを特徴としている。

本発明の削孔方法において、前記削孔装置（１００）の前記アダプタ（３１）と打撃装置（３０、ハンマー或いは振動装置）は端部にフランジを有しており、フランジ同士を（例えばボルトにより）接合することにより接続されるのが好ましい。

上述の構成を具備する本発明によれば、アダプタ（３１：前方アダプタ３１Ａ及び後方アダプタ３１Ｂ）を取り付け、当該アダプタ（３１）に打撃装置（３０：或いは振動装置）を接続することが出来るので、先端ビット（５０Ａ）が砂礫や転石などの硬い対象に衝突して削孔が進まなくなると、アダプタ（３１）及び打撃装置（３０：或いは振動装置）を接続して、砂礫や転石などの硬い対象に対して回転と打撃を併用して削孔することが出来る。
ここで、アダプタ及び打撃装置（３０：或いは振動装置）は地上の駆動源（１０）に接続して、ロッド（複数接続されたロッド）の地上側端部に接続されるので、その時点までに地中に送り込まれたロッド（５０−１、５０−２・・・・）を全て地上側に引き抜く必要は無い。そのため、既に削孔された領域が崩落してしまう恐れが無い。

また、アダプタ（３１：前方アダプタ３１Ａ及び後方アダプタ３１Ｂ）を取り付け、当該アダプタ（３１）に打撃装置（３０：或いは振動装置）を接続することにより、回転と打撃を併用しているので、駆動源（１０）の長手方向寸法を大きくする必要は無い。
そして、ドリフター方式の削孔機械の様に、長尺に構成する必要も無くなる。
そのため、狭隘地における使用に好適な削孔装置が提供される。

本発明は、駆動源（１０：薄型回転駆動装置）が動力源（１：例えば油圧モータ）と、（小型の）歯車（２：ピニオン）と、歯数の多い（大型の）歯車（３：大ギヤ）から構成されており、動力源（１）からの動力を伝達する主たる構成要件である歯車（２、３）は平坦な形状であり、長手方向寸法に関連する厚さ寸法が比較的小さいので、従来の駆動装置に比較して、長手方向の寸法を小さくすることが出来る。そのため、狭隘地においても、必要な長手方向寸法の確保が容易である。

ここで本発明において、アダプタ（３１：前方アダプタ３１Ａ及び後方アダプタ３１Ｂ）はフランジ同士をボルトで接合する構造（いわゆるフランジ構造）で打撃装置（３０：或いは振動装置）を接続すれば、雄ネジと雌ネジとの螺合により接合する場合に比較して、ネジ部の長さの分だけ長手方向寸法を短くすることが出来るので、狭隘地における使用に対応し易くなる。

本発明の実施形態の概要を示す説明図である。 図１の実施形態において、打撃装置を取り付けた状態を示す説明図である。 図１の実施形態における削孔手順を示すフローチャートである。 図１、図２で概要を示す実施形態の説明図である。 図４の実施形態に係る削孔装置の正面図であり、打撃装置を接続した状態を示す図である。 図５と同様な正面図であって、打撃装置に代えて回転伝達部材を接続した状態を示す図である。 実施形態における回転駆動機構における駆動源を示す説明断面図である。 実施形態における基台部を示す正面図である。 基台部における送り機構の一例を示す説明図である。 基台部における図９とは異なる送り機構を示す説明図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１において、図示の実施形態に係る削孔装置１００は、駆動源である薄型回転駆動装置１０（図７を参照して後述）、接続装置２０を有している。打撃装置３０は公知、市販品を適用可能であり、打撃装置３０を接続した場合には、削孔装置１００の先端の削孔ビット５０Ａに回転と打撃を伝達することが出来る。
打撃装置３０の配置（接続）については、切羽側（図１で左側）では打撃装置３０は、前方アダプタ３１Ａを介して、最も地上側のロッド５０−１に接続される。前方アダプタ３１Ａはクランプ機構４０に支持されている。そしてロッド５０−１は、ロッド５０−２・・・ロッド５０−Ｋと、順次地中側に接続される。
打撃装置３０の切羽側との反対側（接続装置２０側：図１で右側）は、後方アダプタ３１Ｂを介して接続装置２０に接続されている。

図１では示されていないが、接続装置２０は、回転伝達部材としてロッド５０を接読することも可能であり、ロッド５０は削孔装置１００の先端の削孔ビット５０Ａ側に回転（のみ）を伝達する。
ロッド５０を配置（接続）する場合は、アダプタを使用せずに、切羽側（図１で左側）では最も地上側のロッド５０−１に接続する。そしてロッド５０の接続装置２０側（図１で右側）は、接続装置２０に接続される。
図１において、符号１は回転駆動源である油圧モータを示し、符号６０はロッド送り機構を示す。ロッド送り機構６０については後述する。

図１において、接続装置２０に打撃装置３０がアダプタ３１Ａ、３１Ｂを介して接続された場合、薄型回転駆動装置１０及び打撃装置３０を駆動することにより、地中側の削孔ビット５０Ａに打撃と回転が伝達される。そのため、砂礫や硬い石等の硬い対象物に対して回転と打撃を併用して削孔することが出来る。
また、接続装置２０にロッド５０が接続された場合は、薄型回転駆動装置１０を駆動して、ロッド５０から地中の先端ビット５０Ａに回転のみが伝達され、先端ビット５０Ａにより通常の土壌の削孔を行う。

打撃装置３０に前方アダプタ３１Ａ及び後方アダプタ３１Ｂを取り付けた状態を示す図２において、打撃装置３０は、打撃ピストン３０Ｃ側（図２では左側）の端部にフランジ３０Ａ、打撃ピストン３０Ｃ側と反対側（図２では右側）の端部にフランジ３０Ｂを有している。
また、前方アダプタ３１Ａ及び後方アダプタ３１Ｂは、それぞれフランジ３１ＡＡ、３１ＢＡを有している。
打撃装置３０のフランジ３０Ａは前方アダプタ３１Ａのフランジ３１ＡＡとボルトＢにより締結、結合され、打撃装置３０のフランジ３０Ｂは後方アダプタ３１Ｂのフランジ３１ＢＡとボルトＢにより締結、結合される。以て、打撃装置３０と前方アダプタ３１Ａ及び後方アダプタ３１Ｂは結合される。

前方アダプタ３１Ａの本体は中空円筒形状であり、その内周部には雌ネジ３１ＡＢが形成されている。前方アダプタ３１Ａにロッド５０−１（図１）を接続する際は、雌ネジ部３１ＡＢをロッド５０−１の雄ネジと螺合させる。
後方アダプタ３１Ｂの本体の外周面には雄ネジ３１ＢＢが形成されている。後方アダプタ３１Ｂに接続装置２０（図１）を接続する際は、図７を参照して後述する様に、雄ネジ部３１ＢＢを接続装置２０側の中空部材７（図７）の雌ネジ７ＡＡ（図７）と螺合させて行う。なお、図２における矢印Ｈは、打撃装置３０による打撃の方向を表す。

図示の実施形態では、前方アダプタ３１Ａ及び後方アダプタ３１Ｂと、打撃装置３０とは、フランジ構造（フランジ同士をボルトで接合した構造）で接合されている。換言すれば、図示の実施形態では、アダプタ３１Ａ、３１Ｂと打撃装置３０の端部に雄ネジと雌ネジを形成し、雄ネジと雌ネジを螺合して接合する構造は採用していない。
ネジで螺合する接続方法では、ネジ部の寸法を長くする必要があり、狭隘部では採用が困難だからである。その結果、フランジ構造を採用している図示の実施形態では、雄ネジと雌ネジの螺合に必要な長さを省略している。

次に、削孔手順のフローチャートを示す図３を主として参照しつつ、図示の実施形態による削孔の手順を説明する。
図３のステップＳ１では、回転式削孔装置により施工箇所を削孔する。具体的には、薄型回転駆動装置１０に、接続装置２０を介して回転伝達部材であるロッド５０を接続し、薄型回転駆動装置１０の回転（のみ）を削孔ビット５０Ａに伝達して削孔する（回転削孔工程）。そしてステップＳ２に進む。
ステップＳ２では、削孔が終了したか否かを判断する。削孔が終了した場合（ステップＳ２が「Ｙｅｓ」）、終了する。一方、削孔が終了していない場合（ステップＳ２が「Ｎｏ」）には、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３（ステップＳ２で削孔が終了していない場合）では、回転式削孔装置による削孔を続行する過程（回転削孔工程で）、単位時間当たりの削孔距離Ｋが減少して第１のしきい値Ｋ１以下になったか否かを判断する。
ここで、第１のしきい値Ｋ１は、先端ビット５０Ａが砂礫や石等の硬い対象に衝突して削孔が進まなくなっているか否か判断するしきい値である。第１のしきい値Ｋ１は、従来の削孔経験等を踏まえて設定される。
単位時間当たりの削孔距離Ｋが減少して、第１のしきい値Ｋ１以下になった場合（いわゆる「削孔が進まない」状態になった場合：ステップＳ３が「Ｙｅｓ」）と、ステップＳ４において、先端の削孔ビットが砂礫や石（例えば転石）等の硬い対象に衝突したと判断される。

ステップＳ３において、単位時間当たりの削孔距離Ｋが第１のしきい値Ｋ１以下に減少していないと判断された場合（ステップＳ３が「Ｎｏ」）には、ステップＳ１に戻り、回転削孔工程を続行する。

ステップＳ４において、先端ビット５０Ａが砂礫や転石等の硬い対象に衝突して削孔が進まない状態になったと判断されたならば、ロッド５０（回転伝達部材）を薄型回転駆動装置１０（接続装置２０）から取り外す。
そして、クランプ機構４０を介して前方アダプタ３１Ａを削孔ビット５０Ａ側のロッド５０−１（最も地上側のロッド）側に取り付け、後方アダプタ３１Ｂを接続装置２０側に取り付ける。そして、前方アダプタ３１Ａ、後方アダプタ３１Ｂ間に打撃装置３０を接続する。そしてステップＳ５に進む。
アダプタ３１及び打撃装置３０を接続装置２０とロッド５０−１の間に取り付ける（嵌め込む）際には、ロッド送り機構６０により削孔装置１００における地上側の部分（薄型回転駆動装置１０、接続装置２０）を後退して（図１で右側へ移動して）、アダプタ３１及び打撃装置３０を嵌め込む距離を生じさせる。必要に応じて、削孔ビット５０Ａ側のロッド５０−１（最も地上側のロッド）を外して、アダプタ３１及び打撃装置３０を嵌め込む空間（距離）を生成することがある。

アダプタ３１及び打撃装置３０を駆動源１０（接続装置２０）に接続して、ロッド５０−１（複数接続されたロッドのうち最も地上側に接続されるロッド）の地上側端部に接続するので、図示の実施形態では、打撃装置３０接続の時点までに地中に送り込まれたロッド（５０−１、５０−２、５０−３、・・・、５０−Ｋ：図１）を全て地上側に引き抜く必要は無い。
そのため、既に削孔された領域が崩落してしまう恐れも無い。

図３のステップＳ５では、打撃装置３０を用いて施工箇所を削孔する。すなわち、削孔ビット５０Ａに回転及び打撃を付与して削孔する（回転及び打撃削孔工程）。削孔ビット５０Ａに回転及び打撃を付与して削孔することにより、硬い対象物を容易に破砕して、掘削することが可能となる。そしてステップＳ６に進む。
ステップＳ６では、ステップＳ５の回転及び打撃削孔工程において、単位時間当たりの削孔距離Ｋが、第２のしきい値Ｋ２以上になったか否かを判断する。
ここで、第２のしきい値Ｋ２は、先端ビット５０Ａが砂礫や石等の硬い対象を破砕、掘削したか否かのしきい値であり、先端ビット５０Ａが砂礫や石等の硬い対象を破砕、掘削して単位時間の削孔距離が、ステップＳ３が「Ｎｏ」のループと同程度まで大きくなったか否かを判断する値である。
先端ビット５０Ａが砂礫や石等の硬い対象を破砕、突破して掘削すれば、その後の比較的軟らかい地盤を削孔する速度（削孔速度）が速くなるため、単位時間当たりの削孔距離Ｋが増加する。従って、単位時間当たりの削孔距離Ｋが第２のしきい値Ｋ２よりも長くなれば、先端の削孔ビット５０Ａが砂礫や石等の硬い対象を突破したと判断出来るのである。ここで、第２のしきい値Ｋ２は、従来の削孔経験等を踏まえて設定される。

ステップＳ６において、単位時間当たりの削孔距離Ｋが第２のしきい値Ｋ２以上に増加した場合（ステップＳ６が「Ｙｅｓ」）、ステップＳ７に進む。
一方、ステップＳ６において、単位時間当たりの削孔距離Ｋが第２のしきい値Ｋ２以上に増加していない場合（ステップＳ６が「Ｎｏ」）には、ステップＳ５に戻り、回転及び打撃削孔工程を続行する（ステップＳ６が「Ｎｏ」のループ）。

ステップＳ７（単位時間当たりの削孔距離Ｋが第２のしきい値Ｋ２以上に増加した場合）では、先端ビット５０Ａが砂礫や石等の硬い対象を破砕し、突破したと判断される。
先端ビット５０Ａが砂礫や石等の硬い対象を破砕し、突破したならば、削孔ビット５０Ａには回転及び打撃の双方を付与する必要は無く、回転のみを付与して削孔すれば良い。そのため、打撃装置３０とアダプタ３１を薄型回転駆動装置１０或いは接続装置２０から取り外す。
その後、ステップＳ１に戻り、再び薄型回転駆動装置１０に接続装置２０を介して回転伝達部材であるロッド５０を接続して、薄型回転駆動装置１０の回転（のみ）を削孔ビット５０Ａに伝達して削孔する（回転削孔工程）。
図１〜図３に示す実施形態では、削孔ビット５０Ａに回転及び打撃を付与するために、薄型回転駆動装置１０に（接続装置２０を介して）打撃装置３０を接続したが、打撃装置３０に代えて従来公知の振動装置を接続することも出来る。

次に、図４〜図１０を参照して、図示の実施形態を削孔装置１００に適用した場合について説明する。
図４、図５において、全体を符号１００で示す削孔装置は、打撃装置３０或いはロッド５０（図４、図５では打撃装置３０を接続する場合を図示しており、ロッド５０を接続する場合は図６で示されている）を接続して回転駆動する回転駆動機構２００と、基台部３００を有している。

回転駆動機構２００は、薄型回転駆動装置１０と接続装置２０を備えており、接続装置２０は薄型回転駆動装置１０により回転し且つ打撃装置３０或いはロッド５０と接続する。図４では打撃装置３０を接続するための前方アダプタ３１Ａ（図４で左側）、後方アダプタ３１Ｂ（接続装置２０側：図４で右側）が取り付けられている。
前方アダプタ３１Ａはクランプ機構４０に支持され、削孔ビット５０Ａ側のロッド５０−１（図１）に接続され、後方アダプタ３１Ｂは接続装置２０に接続される（図７参照）。
図４、図５において、符号１は回転駆動源としての油圧モータを示している。

図示の実施形態において、薄型回転駆動装置１０の動力源として油圧モータ１を例示しているが、薄型回転駆動装置１０の動力源として、電動モータ、内燃機関、その他の動力源を用いることも可能である。
図４、図５において、油圧モータ１の回転は、薄型回転駆動装置１０、接続装置２０、打撃装置３０（図５では点線で示す）を介して地中側の削孔ビット５０Ａ（図１）に伝達され、削孔ビット５０Ａに回転及び打撃を付与して地盤を掘削する。

打撃装置３０の両端部は、前方アダプタ３１Ａ、後方アダプタ３１Ｂとフランジ接合しており、打撃装置３０は前方アダプタ３１Ａ、後方アダプタ３１Ｂを介して、地中側のロッド（図１）、接続装置２０に接続されている。
図５において、打撃装置３０が周囲から離隔して（いわゆる「浮いた」状態で）表現されている。打撃装置３０を支持する構成を図示することによる煩雑化を防止するためである。
薄型回転駆動装置１０及び接続装置２０の具体的な構成、油圧モータ１の回転が打撃装置３０（の後方アダプタ３１Ｂ）に伝達される態様については、図７を参照して後述する。

図５において、ロッド送り機構６０の一端部近傍（図５で左側端部近傍）にはクランプ機構４０が固定され、他方の端部近傍（図５で右側）には回転駆動機構２００（薄型回転駆動装置１０、接続装置２０を含む）が固定されている。
削孔或いは打撃装置３０に新たなロッドを接続するに際しては、ロッド送り機構６０を作動して、回転駆動機構２００を切羽側（図５では左側）に送り出す。またロッド、打撃装置３０を引き抜く（地上側に移動させる）際には、回転駆動機構２００を切羽側と反対側（図２では右側）に移動する。
なお、図５に図示されるピストンシリンダ機構８０によりロッド送り機構６０の基台７０に対する傾斜角度を調節する態様については、図８を参照して後述する。

図４、図５では回転駆動機構２００に打撃装置３０を接続する態様を示しているが、図６では、打撃装置３０に代えて、回転伝達部材であるロッド５０を接続する態様が示されている。
ロッド５０の接続に際してはアダプタ３１Ａ、３１Ｂ（図４、図５）は不要であり、ロッド５０の切羽側（図６で左側）は、クランプ機構４０を介して削孔ビット５０Ａ側のロッド５０−１（図１参照）に接続しており、ロッド５０の切羽側と反対側（図６で右側）は接続装置２０に接続している。
油圧モータ１の回転は、薄型回転駆動装置１０、接続装置２０、ロッド５０（図６では点線で示す）を介して、地中側の削孔ビット５０Ａ（図１）に伝達され、削孔ビット５０Ａに回転のみを付与して地盤や土壌を掘削する。
削孔や新たなロッドを接続する場合や、ロッドを引き抜く（地上側に移動させる）場合には、図５の打撃装置３０を接続した場合と同様に、ロッド送り機構６０を作動して、回転駆動機構２００を地上側（図６では右側）へ移動する。

次に、図７を参照して、回転駆動機構２００の詳細を説明する。
図７において、回転駆動機構２００における油圧モータ１（２台設置されている）の出力軸の先端にはピニオン２が設けられ、ピニオン２は大ギヤ３と噛み合っている（外接している）。
大ギヤ３はピニオン２に比較して遙かに歯数が多く、回転部材４と一体に形成されている（或いは、大ギヤ３は回転部材４に固定されている）。回転部材４は第１のフランジ５と一体に形成されている。
回転部材４と第１のフランジ５の中間の領域を、本明細書では「中間部材４Ａ」と記載する。そして第１のフランジ５と回転部材４とは（中間部材４Ａを介して）一体に形成されており、回転部材４の回転トルクは第１のフランジ５に伝達される。

大ギヤ３及び大ギヤ３と一体に形成された回転部材４の内周部には軸受１２が介装され、軸受１２は大ギヤ３及び回転部材４を回転自在に支持している。
明確には図示されていないが、２台の油圧モータ１は同期しており、同一の回転速度で回転する様に構成されている。但し、同期しておらず、異なる回転数で回転する２台のモータ１に変速手段を設けて、大ギヤ３に対して同一方向且つ同一回転速度で回転を伝達する様に構成することも可能である。

図７において、第１のフランジ５の切羽側（図７では左側）に隣接して第２のフランジ部６が配置され、第２のフランジ部６は中空部材７に一体的に形成されている。第１のフランジ部５と第２のフランジ部６は、公知の固定手段１３（例えば植え込みボルト）により固定されている。
図示の実施形態では、回転部材４と一体の第１のフランジ５と、第１のフランジ５と結合する第２のフランジ６と、第２のフランジ６と一体の中空部材７により、回転伝達機構を構成している。

中空部材７は中空部を有する円筒形部材であり、第２のフランジ部６に対して切羽側（図７では左側）に延伸する打撃装置側接続部７Ａと、水供給用ウォータースイベル８側（図７では右側）に延伸するウォータースイベル側接続部７Ｂを有している。
中空部材７の打撃装置側接続部７Ａの内周部には雌ネジ７ＡＡが形成され、中空部材７の雌ネジ７ＡＡにより、打撃装置３０の後方アダプタ３１Ｂ（の雄ネジ３１ＢＢ、図２）或いはロッド５０（図７では後方アダプタ３１Ｂ、ロッド５０は図示せず）と選択的に接続される。

中空部材７のウォータースイベル側接続部７Ｂは、回転部材４、軸受１２を貫通して延在して水供給用ウォータースイベル８に接続される。中空部材７のウォータースイベル側接続部７Ｂは水供給用ウォータースイベル８と相対回転可能に接続している。水供給用ウォータースイベル８には掘削水供給系統８Ｌが接続されており、掘削水供給系統８Ｌを介して図示しない掘削水供給源から掘削水が、中空部材７を通過して地中の削孔ビット５０Ａ側に供給される。
軸受け１２により、回転部材４、第１のフランジ５、第２のフランジ６、中空部材７により構成される回転伝達機構は、ウォータースイベル側接続部７Ｂと相対回転可能である。

図７において、油圧モータ１の回転は、ピニオン２、大ギヤ３、回転部材４、第１のフランジ５、第２のフランジ６、中空部材７の順に伝達される。
上述した様に、大ギヤ３はピニオン２に比較して遙かに歯数が多いため、油圧モータ１のトルクがさほど大きくなくてもピニオン２及び大ギヤ３の歯数の比率に応じて大きな回転トルクが発生する。そのため、図示しない削孔ビット５０Ａ側のロッドには、打撃装置３０（図１、図５）を介して（或いはロッド５０（図６）を介して）、回転掘削に必要なトルクが伝達される。

次に図８を参照して、ピストンシリンダ機構８０によりロッド送り機構６０の基台７０に対する傾斜角度θを調節する態様について説明する。
以下、図８を参照して、回転駆動機構２００に打撃装置３０及びアダプタ３１（前方アダプタ３１Ａ、後方アダプタ３１Ｂ）を接続している場合に傾斜角度θを調節する態様を説明するが、回転駆動機構２００に回転伝達部材としてのロッド５０を接続する場合も同様である。
図８において、基台部３００は、ロッド送り機構６０、基台７０、ピストンシリンダ機構８０を備え、ピストンシリンダ機構８０により、ロッド送り機構６０の基台７０に対する傾斜角度を調整する。

シリンダ８１側の一端は、基台７０の前端部近傍（図８では左側）に設置した第１の支点部７１に回動自在に軸支されている。ピストンロッド８２側の端部は、第２の支点部６９に回動自在に軸支されている。ここで、第２の支点部６９は、ロッド送り機構６０の回転駆動機構２００を取り付けた側（図８で右側）の下面に位置している。
ピストンシリンダ機構８０のシリンダ８１を作動させ、ピストンロッド８２を適宜伸長することにより、基台７０に対してロッド送り機構６０が傾斜する。そしてピストンロッド８２の伸長量を調節することにより、基台７０とロッド送り機構６０との為す傾斜角度θを自在に調節することが出来る。

次に図９を参照して、回転駆動機構２００（薄型回転駆動装置１０、接続装置２０）を、切羽側（図９、図１０では左側）に送り出すためのロッド送り機構６０について説明する。
図９を参照して、回転駆動機構２００に打撃装置３０及びアダプタ３１（前方アダプタ３１Ａ、後方アダプタ３１Ｂ）を接続する態様を説明するが、回転駆動機構２００にロッド５０を接続する場合も同様である。
図９はロッド送り機構としてスプロケットとチェーンを用いた例を示しており、ロッド送り機構６０のケーシング６１内にはチェーン６３、チェーン６３を駆動する駆動側スプロケット６４、従動側スプロケット６５が収容されている。
駆動側スプロケット６４、従動側スプロケット６５はケーシング６１に回動自在に固定されている。なお、クランプ機構４０はケーシング６１に固定されている。

チェーン６３には回転駆動機構２００（薄型回転駆動装置１０、接続装置２０を含む）を固定する固定部材６２が取り付けられており、回転駆動機構２００はチェーン６３の移動により、切羽側（図９では左側）或いは地上側（図９では右側）に移動する。
回転駆動機構２００が移動する際に、回転駆動機構２００を固定した固定部材６２は、ケーシング６１に設けられた図示しない軌道上を移動する（送られる）。

打撃装置３０を介して地中側の削孔ビット５０Ａ（図１）に回転及び打撃を付与して地盤掘削する際は、駆動側スプロケット６４を矢印Ｒ１の方向に回転し、回転駆動機構２００をチェーン６３により矢印Ｄ１（切羽側の方向、図９では左側）方向に送り出す。
地中側の削孔ビット５０Ａを削孔時と逆方向に引き戻す際は、駆動側スプロケット６４を矢印Ｒ２の方向に回転し、回転駆動機構２００をチェーン６３により矢印Ｄ２（切羽側と反対の方向、図９では右側）方向に移動する（戻す）。
ロッド５０を接続して、削孔ビット５０Ａに回転のみを伝達する場合も同様である。

図９ではスプロケットとチェーンを用いて薄型回転駆動装置１０及び接続装置２０を送り出しているが、ジャッキ及びシリンダ機構を用いて薄型回転駆動装置１０及び接続装置２０を送り出すことも出来る。図１０ではその様な送り機構が示されている。
回転駆動機構２００に打撃装置３０を接続する場合も、ロッド５０を接続する場合も、送り機構の作用については同様である。
図１０において、ロッド送り機構６０Ａのケーシング６１Ａ内には第１のジャッキ６２Ａが、第１の固定部材６６Ａを介してケーシング６１Ａに固定されている。第１のジャッキ６２Ａは、矢印Ｄ３、Ｄ５方向に伸縮自在な第１のシリンダ６３Ａを有している。

第１のシリンダ６３Ａにおける切羽側（図１０では左側）の先端部近傍には、第２の固定部材６７Ａを介して第２のジャッキ６４Ａが固定されている。第２のジャッキ６４Ａは、矢印Ｄ７、Ｄ８方向に伸縮自在な第２のシリンダ６５Ａを有している。
第２のシリンダ６５Ａにおける切羽側（図１０では左側）の先端部近傍は、第３の固定部材６８Ａに固定されている。そして第３の固定部材６８Ａには回転駆動機構２００（薄型回転駆動装置１０、接続装置２０を含む）が固定されている。なお、クランプ機構４０はケーシング６１Ａに固定されている。

図１０において、第１のジャッキ６２Ａを作動させて第１のシリンダ６３Ａを矢印Ｄ３の方向に伸長させると、第２の固定部材６７Ａ、第２のジャッキ６４Ａ、第３の固定部材６８Ａを介して、回転駆動機構２００も切羽側に移動する（矢印Ｄ４）。そして、第２のジャッキ６４Ａを作動して第２のシリンダ６５Ａを矢印Ｄ７方向に伸長すると、回転駆動機構２００も第３の固定部材６８Ａを介して切羽側に移動する（矢印Ｄ４）。
すなわち、回転駆動機構２００は、第１のシリンダ６３Ａの伸長分と第２のシリンダ６５Ａの伸長分を合算した距離だけ、切羽側（矢印Ｄ４方向：図１０では左側）に移動する

一方、図１０において、第１のジャッキ６２Ａを作動させて第１のシリンダ６３Ａを矢印Ｄ５の方向に収縮させると、第２の固定部材６７Ａ、第２のジャッキ６４Ａ、第３の固定部材６８Ａを介して、回転駆動機構２００も切羽側と反対の方向に移動する（矢印Ｄ６）。そして、第２のジャッキ６４Ａを作動して第２のシリンダ６５Ａを矢印Ｄ８方向に収縮すると、回転駆動機構２００も第３の固定部材６８Ａを介して切羽側の反対側に移動する（矢印Ｄ６）。すなわち、回転駆動機構２００は、第１のシリンダ６３Ａの収縮分と第２のシリンダ６５Ａの収縮分を合算した距離だけ、切羽側の反対側（矢印Ｄ６方向）に移動する。
図１０において、ロッド送り機構６０Ａにおける第１のジャッキ６２Ａを、掘削現場において回転駆動機構２００を掘削の初期位置に移動させるために使用し、第２のジャッキ６４Ａを、打撃装置３０（或いはロッド５０）を介して地中側の削孔ビット５０Ａ（及びロッド）を地盤掘削のため切羽側に送り出し、或いは、収容時に地上側に引き戻すために使用することも可能である

図示の実施形態によれば、回転駆動機構２００（の接続装置２０）にアダプタ３１（前方アダプタ３１Ａ及び後方アダプタ３１Ｂ）を介して打撃装置３０を接続することが出来るので、先端ビット５０Ａが砂礫や石（例えば転石）等の硬い対象に衝突して削孔が進まなくなると、アダプタ３１及び打撃装置３０を接続して、硬い対象に対して回転と打撃を併用して削孔することが出来る。
ここで、アダプタ３１及び打撃装置３０は地上の駆動源１０に接続して、ロッド（複数接続されたロッド）の地上側端部に接続されるので、打撃装置３０を接続する時点までに地中に送り込まれたロッド（例えば図１で、５０−１、５０−２・・・・）を全て地上側に引き抜く必要は無く、そのため、既に削孔された領域が崩落してしまう恐れが無い。

また、アダプタ３１（前方アダプタ３１Ａ及び後方アダプタ３１Ｂ）を取り付け、アダプタ３１に打撃装置３０を接続することにより、回転と打撃を併用しているので、接続、取り外しが容易に行われる。
そして、ドリフター方式の削孔機械の様に、長尺に構成する必要も無くなる。
そのため、狭隘地における使用に好適な削孔装置が提供される。

実施形態に係る削孔装置１００は、駆動源の薄型回転駆動装置１０が油圧モータ１（動力源）と、（小型の）ピニオン２と、歯数の多い（大型の）大ギヤ３から構成されており、油圧モータ１からの動力を伝達する主たる構成要件である歯車２、３は平坦な形状であり、長手方向寸法に関連する厚さ寸法が比較的小さいので、従来の駆動装置に比較して、長手方向の寸法を小さくすることが出来る。そのため、狭隘地においても、必要な長手方向寸法の確保が容易である。

また、ピニオン２と歯数の多い大ギヤ３を外接して油圧モータ１の出力を回転部材４に伝達しているので、ピニオン２の歯数に対する大ギヤ３の歯数の比率を大きくすることにより、油圧モータ１の回転トルクが大きくなくても、回転部材４と接続装置２０に大きな回転トルクを伝達することが出来る。

図示の実施形態において、アダプタ３１（前方アダプタ３１Ａ及び後方アダプタ３１Ｂ）はフランジ同士をボルトで接合する構造（いわゆるフランジ構造）で打撃装置３０を接続しているので、雄ネジと雌ネジとの螺合により両者を接合する構造に比較して、ネジ部の長さの分だけ長手方向寸法を短くすることが出来る。
そのため、図示の実施形態は、狭隘地における用途に適している。

さらに図示の実施形態においては、回転駆動機構２００に回転伝達部材５０（ロッド）を接続して削孔を行う場合と、回転伝達部材５０（ロッド）を取り外し、回転駆動機構２００に打撃装置３０を接続して削孔を行う場合の切り替えを、単位時間当たりの削孔距離Ｋに係る（削孔経験等に基づく）第１及び第２のしきい値Ｋ１、Ｋ２に基づいて判断している。
そのため、施工地盤に砂礫や石等の硬い対象が混在している作業現場においても、回転及び打撃を併用するべき場合と、回転のみで掘削するべき場合を、正確に使い分けることが出来て、削孔ビット５０Ａが硬い対象と衝突して削孔速度が低下した場合には回転及び打撃を併用して硬い対象を破砕、突破し、比較的軟らかい土壌では削孔ビット５０Ａに回転のみを付加して、効率的な削孔削孔を行うことが出来る。

それに加えて図示の実施形態に係る削孔装置１００によれば、ロッド送り機構６０としてスプロケット６４とチェーン６３を用いれば、滑り等が生じることなく確実に回転駆動機構２００を切羽側に送り出して掘削を行うことが出来る。
第１及び第２のジャッキ６２Ａ、６４Ａとシリンダ６３Ａ、６５Ａを組合せて用いる場合も同様である。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。
例えば、図示の実施形態では一重管削孔用の削孔装置に打撃供給源（打撃装置）を接続した態様を説明しているが、本願発明はロータリーボーリングマシンを使う全ての削孔装置に対して適用可能である。

１・・・油圧モータ
２・・・ピニオン
３・・・大ギヤ
１０・・・薄型回転駆動装置
２０・・・接続装置
３０・・・打撃装置（ハンマー）
３１Ａ・・・前方アダプタ
３１Ｂ・・・後方アダプタ
５０・・・ロッド（回転伝達部材）
５０Ａ・・・削孔ビット
１００・・・削孔装置

Claims (2)

1. 駆動源と、接続装置とを有し、
   接続装置は、先端のビット側に回転を伝達する回転伝達部材を接続可能であり、且つ、アダプタを介して打撃装置を接続可能であり、
   駆動源が動力源と、歯数の少ない歯車と、歯数の多い歯車を有している削孔装置を使用する削孔方法において、
   駆動源に回転伝達部材を接合して回転を削孔ビットに伝達して削孔する回転削孔工程と、
   単位時間当たりの削孔距離が減少した場合には、回転伝達部材を駆動源から取り外し、アダプタを取り付け、アダプタに打撃装置を接続し、削孔ビットに回転及び打撃を付与して切削する回転及び打撃削孔工程と、
   単位時間当たりの削孔距離が増加した場合に、アダプタ及び打撃装置を駆動源から取り外す工程を含むことを特徴とする削孔方法。
2. 前記削孔装置のアダプタと打撃装置は端部にフランジを有しており、フランジ同士を接合することにより接続される請求項１の削孔方法。
   

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