JPH04138489U - 地中を掘削するスピンドル型ボーリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シールドパイプを簡単かつ容易にしかも安全
かつ迅速に分離する。 【構成】 ボーリング装置は、スピンドル型ボーリング
装置の本体２と、筒ロッド１を介して本体２に連結され
るドリルロッド５と、連結具３を介してドリルロッド５
の外周に連結されるシールドパイプ４とを備えている。
連結具３は、シールドパイプ４の外周を脱着自在に挟着
するパイプチャック８を装備し、パイプチャック８がシ
ールドパイプ４を挟着して連結具３に連結する。 【効果】 パイプチャック８でシールドパイプ４を連結
し、連結具３を介して筒ロッド１をシールドパイプ４に
連結し、筒ロッド１を逆転してシールドパイプ４の連結
部分を分離する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、地中を水平、傾斜、垂直にボーリングするのに使用されるスピン ドル型ボーリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

スピンドル型ボーリング装置は、中空筒状のスピンドルを回転させながら前進 させて、先端に連結されたボーリングロッドで地中を掘進する。この形式の装置 は、２重管掘ができるロータリー式のパーカッションドリルやスイベル型のボー リング装置に比べると軽量かつコンパクトで、工事現場への搬入や移動にすこぶ る便利である。

【０００３】 しかしながら、スビンドル型のボーリング装置は、１本のスピンドルで、ドリ ルロッドを回転して前進させるもので、２重管掘には使用できない。このため、 スピンドル型ボーリング装置を使用して地盤を水平にボーリングすると、地盤の 崩壊が原因で、ドリルロッドを引き抜くのに著しく時間が掛かる欠点があった。 例えば、半日で掘進が完了しても、これを抜くのに１．５〜２日も掛かる欠点が あった。

【０００４】 ２重管掘用のボーリング装置、即ち、ロータリー式のパーカッションドリルや スイベル型のボーリング装置を使用すると、外管のシールドパイプで地盤の崩壊 が防止できるため、簡単に地盤から引き抜くことができる。ところが、この種の 装置は、スピンドルを移動させるのに代って、駆動用のモーターを、長くて頑丈 なガイドに沿って移動させる構造の為、装置全体が著しく大型で、しかも極めて 重く、狭くて足場の悪い工事現場への搬入が極めて困難である。

【０００５】 この考案者は、従来のこれ等の欠点を除去することを目的に、スピンドルに装 着された筒ロッドの先端に連結具を固着し、この連結具の先端にシールドパイプ を連結し、シールドパイプと、ドリルロッドとで掘進するボーリング装置を開発 した。この装置は、スピンドルでもって筒ロッドを回転させると、筒ロッドと一 体となって、ドリルロッドとシールドパイプとが回転されながら地中を掘進する ことができる。従って、回転しながら前進する筒ロッドの後端から空気又は水が 供給され、これがドリルロッドを通ってボーリングロッドの先端に導かれ、この 空気と水とはシールドパイプとドリルロッドとの間を通ってスライムを排出する 。この装置は、２重管掘ができてドリルロッドを地盤から簡単に引き抜きでき、 しかも軽量かつコンパクトで狭い工事現場への搬入、移動にすこぶる便利で、全 体としての作業能率を飛躍的に向上できる特長がある。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

この構造のボーリング装置を図４に示している。この装置は、ドリルロッド５ の後端に複数の延長ロッド６を連結し、また、複数のシールドパイプ４を連結し て、地盤を深く掘進するようになっている。シールドパイプ４は、直列に連結で きるように、先端の外周に雄ネジを、後端の内周に雌ネジを設けている。

【０００７】 この構造のボーリング装置は、下記の状態で使用する。

【０００８】 ［地盤の掘進工程］ 筒ロッド１の先端に連結具３を固定する。 スピンドル７を後退させた状態で、筒ロッド１の先端にドリルロッド５を連 結する。また、連結具３の先端にシールドパイプ４を連結する。ドリルロッド５ とシールドパイプ４とは、筒ロッド１を回転することによって、筒ロッド１と連 結具３とに連結される。 スピンドル７を回転しながら前進させ、これで筒ロッド１を駆動し、筒ロッ ド１でもってドリルロッド５とシールドパイプ４とを回転して地盤を掘進する。 ドリルロッド５とシールドパイプ４とが地盤に挿入されると、筒ロッド１を 逆転して、ドリルロッド５とシールドパイプ４とを分離する。 スピンドル７でもって筒ロッド１を後退させる。 地盤に挿入されたドリルロッド５の後端に延長ロッド６を連結する。シール ドパイプ４の後端に、シールドパイプ４を連結する。延長ロッド６とシールドパ イプ４とは同じ長さに調整されている。 延長ロッド６の後端を筒ロッド１に連結し、シールドパイプ４の後端を連結 具３に連結する。スピンドル７で筒ロッド１を回転させることによって、筒ロッ ド１を延長ロッド６に、シールドパイプ４を連結具３に連結できる。 その後、再び筒ロッド１を回転させながら押し出して、ドリルロッド５とシ ールドパイプ４とで地盤を掘進する。 〜の工程を繰り返して、地盤を所定の深さに掘進する。

【０００９】 ［引き抜き工程］ ドリルロッド５を引き抜いて、シールドパイプ４の内側にアンカー用の凝固 剤を注入する。 最も後端のシールドパイプ４が地盤の外になるまで、シールドパイプ４を地 盤から引き抜く。 スピンドル７を逆転させてシールドパイプ４の連結部分を分離する。シール ドパイプ４の連結部分を分離するには、先端側のシールドパイプ４をパイプレン チで掴んで、回転しないようにしておく必要がある。先端側のシールドパイプ４ が逆転すると、両方のシールドパイプ４が一緒に回って分離できない。 後端のシールドパイプ４を分離して除去した後、筒ロッド１を前進させる。 連結具３をシールドパイプ４に連結する。この時、筒ロッド１を正転するこ とによって、シールドパイプ４を連結具３に簡単に連結できる。 筒ロッド１を正転させ、あるいは、回転することなく後退させて、後端のシ ールドパイプ４を地盤から引き抜く。 その後、〜の工程を繰り返して、シールドパイプ４を地盤から引き抜く。

【００１０】 この状態で使用されるボーリング装置は、シールドパイプを分離するのに手間 がかかる欠点がある。それは、分離する前のシールドパイプをパイプレンチで掴 んで連結具を逆転させても、後端のシールドパイプを回転できないからである。 筒ロッド１で連結具３を逆転すると、連結具３と後端のシールドパイプ４との連 結部分が緩んで、後端のシールドパイプ４を回転できない。連結具３を逆転して 、連結具３と後端のシールドパイプ４との連結部分が分離された後は、後端のシ ールドパイプと、その先端に連結されたシールドパイプの両方をパイプレンチで 掴み、後端のシールドパイプを逆転して分離する必要がある。ところが、シール ドパイプはドリルロッドに比較すると直径が大きいので、強固に連結されて簡単 に分離できない欠点がある。また、１本のシールドパイプ４は、軽くても１０ｋ ｇと相当に重いので、簡単に分離できない。

【００１１】 この考案は、さらにこの欠点を解決することを目的に開発されたもので、この 考案の重要な目的は、シールドパイプを簡単かつ容易に、しかも迅速に分離でき るスピンドル型ボーリング装置を提供するにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

この考案のスピンドル型ボーリング装置は、前述の目的を達成するために、下 記の構成を備えている。ボーリング装置は、中空筒状のスピンドル７を回転させ ながら軸方向に前進させるスピンドル型ボーリング装置の本体２と、この本体２ のスピンドル７に脱着自在に装着される筒ロッド１と、筒ロッド１の先端に連結 されるドリルロッド５と、このドリルロッド５の外周にあってこれと同軸に、連 結具３を介して筒ロッド１に連結されるシールドパイプ４とを備えている。筒ロ ッド１は、シールドパイプ４とドリルロッド５を一体的に回転して地中を掘進す る。

【００１３】 さらにこの考案のボーリング装置は、連結具３に、シールドパイプ４の外周を 脱着自在に挟着するパイプチャック８を装備し、パイプチャック８がシールドパ イプ４を挟着することによって、後端のシールドパイプ４を逆転して簡単に分離 できるように構成したことを特徴としている。

【００１４】

【実施例】 以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。但し、以下に示す実施例 は、この考案の技術思想を具体化する為の装置を例示すものであって、この考案 の地中を掘削するスピンドル型ボーリング装置を下記の装置に特定するものでな い。この考案のボーリング装置は、実用新案登録請求の範囲の記載に於て、種々 の変更が加えられる。

【００１５】 更に、この明細書は、実用新案登録請求の範囲が理解し易いように、実施例に 示される部材に対応する番号を、実用新案登録請求の範囲に示される部材に付記 している。ただ、実用新案登録請求の範囲に記述される部材を、実施例に示す部 材に特定するものでは決してない。

【００１６】 図２に示す地中を掘削するスピンドル型ボーリング装置は、中空で円筒状の筒 ロッド１を回転させながら軸方向に前進させるスピンドル型ボーリング装置の本 体２と、この本体２のスピンドル７に挿通されて脱着自在に装着された筒ロッド １と、この筒ロッド１の先端に、連結されて、地中を、水平、傾斜、垂直にボー リングするドリルロッド５と，筒ロッド１の先端に連結具３を介して連結された シールドパイプ４とを備えている。

【００１７】 本体２は、筒ロッド１を挟着して回転させながら軸方向に前進させる全てのス ピンドル型のボーリングマシンが使用できる。図１に示す本体２は、筒ロッド１ を挟着する油圧チャック９と、この油圧チャック９を軸方向に牽引する２本のシ リンダー１０と、シリンダー１０が固定された回転盤ヘッド１１と、この回転盤 ヘッド１１に一端が連結され、他端が油圧チャック９に連結されて、油圧チャッ ク９を介して筒ロッド１を回転する円筒状のスピンドル７と、回転盤ヘッド１１ が装着された駆動部１２とからなる。

【００１８】 回転盤ヘッド１１は、水平、傾斜、垂直いずれの方向にも掘削できるように垂 直面内で回転自在に駆動部１２に装着されている。

【００１９】 駆動部１２は、モーター又はエンジンと減速手段とを有し、スピンドル７を回 転させながら、シリンダー１０でもって筒ロッド１を軸方向に押し出す。

【００２０】 筒ロッド１は、中空円筒状で、後端に、空気又は水のホースが回転ジョイント １３を介して連結され、先端外周には、先端に向かって多少細くなるテーパー状 の雄ネジが刻設されている。

【００２１】 ドリルロッド５は、掘進するにしたがって後端に延長ロッド６を連結して延長 する。ドリルロッド５の後端は、延長ロッド６の先端にねじ込んで連結できるよ うに、雌ネジを設けている。ドリルロッド５の先端は、図２に示すように、空気 ハンマー１４やビット１５を固定している。

【００２２】 延長ロッド６は円筒状で、先端に雄ネジを設け、後端に雌ネジを設けている。

【００２３】 シールドパイプ４は、ドリルロッド５より多少太い円筒状に形成され、先端に 連結されるシールドパイプ４は、先端縁にシールドクラウン１６を固定している 。途中に連結するシールドパイプ４は、先端の外周に雄ネジを、後端の内面に雌 ネジを設けている。シールドパイプ４は、先端の雄ネジを後端の雌ネジにねじ込 んで長く延長する。途中に連結するシールドパイプ４の全長は、延長ロッド６と 同じ長さに設計されている。同じ長さのシールドパイプ４と、延長ロッド６とは 両方を同じ長さで延長、あるいは、短縮できる特長がある。シールドパイプ４の 後端は、連結具３を介して筒ロッド１に連結される。

【００２４】 図１と図２とに示す連結具３は、筒ロッド１に固定される固定部材３Ａと、こ の固定部材３Ａに爪を介して連結される脱着部材３Ｂとで構成されている。

【００２５】 固定部材３Ａは、図１に示すように、筒ロッド１の先端に装着された固定円盤 １７と、この固定円盤１７にねじ止めされた筒体１８とを備えている。筒体１８ は、空気や水とスライムの排出孔１９が穿設されている。

【００２６】 ただ、この考案は、連結具３を筒ロッド１に連結する構造を図１に示す構造に 特定しない。固定部材３Ａは、図３に示すように、筒体１８を半径方向に貫通す るチャックネジ２０で筒ロッド１に連結することも可能である。この固定部材３ Ａは、チャックネジ２０をねじ込んで、固定部材３Ａを筒ロッド１の先端に脱着 自在に装着できる。

【００２７】 脱着部材３Ｂは円筒状で、後端にフランジ２１を固定している。脱着部材３Ｂ は、フランジ２１を介して固定部材３Ａに連結される。フランジ２１は、外周の ４カ所に切欠２３を設けている。一方、固定部材３Ａの先端には、フランジ２１ の切欠２３に引っかけられる爪２２を外周の４カ所に固定しており、爪２２は先 端をフック状に形成している。さらに、脱着部材３Ｂのフランジ２１と、固定部 材３Ａの前端を閉塞する前板には、貫通孔２５を設けている。貫通孔２５にネジ ２４を挿入し、ネジを介して固定部材３Ａと脱着部材３Ｂとを連結する。

【００２８】 この構造の脱着部材３Ｂは、切欠を爪２２に案内し、固定部材３Ａを筒ロッド １で回転することによって、脱着部材３Ｂを固定部材３Ａに連結できる。固定部 材３Ａを筒ロッド１で正転させた状態で、フランジと前板の貫通孔２５にネジ２ ４を挿通して両者を確実に連結できる。

【００２９】 脱着部材３Ｂを固定部材３Ａから分離するには、貫通孔２５に挿通したネジ２ ４を取り除き、固定部材３Ａを筒ロッド１で逆転して引っ張ることによって簡単 に分離できる。ただ、図示しないが、脱着部材３Ｂと固定部材３Ａの両方の連結 面にフランジを設け、フランジを貫通するネジで脱着部材３Ｂと固定部材３Ａと を連結することも可能である。さらに、脱着部材３Ｂと固定部材３Ａとを分離で きない一体構造とすることも可能である。

【００３０】 脱着部材３Ｂには、円筒部分を半径方向に貫通するパイプチャック８を設けて いる。パイプチャック８は、シールドパイプ４の周囲を３方から放射状に挟着す る。このため、パイプチャック８は、脱着部材３Ｂの円筒部分に放射状にねじ込 まれている。パイプチャック８は、ネジの先端に挟着片を連結しており、ネジの 後端には軸方向に角孔を設けている。パイプチャック８は、角孔に回転具を挿入 して回転される。脱着部材３Ｂの円筒部分には、パイプチャック８のネジをねじ 込む雌ネジを半径方向に設けている。

【００３１】 この構造の脱着部材３Ｂは、パイプチャック８のネジを緩めた状態で、シール ドパイプ４を挿入し、ネジを締め込んでパイプチャック８を連結する。シールド パイプ４を外すときにはネジを緩めてシールドパイプ４の挟着状態を解除する。

【００３２】 この構造の連結具３は、シールドパイプ４を回転駆動できるので、地盤の掘進 にも使用できる。ただ、地盤の掘進には、別の構造の脱着部材３Ｂを使用するこ とも可能である。地盤の掘進に使用できる脱着部材を図３に示している。この図 に示す脱着部材３Ｂは、先端に、シールドパイプ４後端をねじ込んで連結する雄 ネジを設けている。

【００３３】 このように構成された地中を掘削するスピンドル型ボーリング装置の使用方法 は、下記の状態で使用する。

【００３４】 ［地盤の掘進工程］ 筒ロッド１の先端に連結具３の固定部材３Ａを連結し、固定部材３Ａに脱着 部材３Ｂを連結する。脱着部材３Ｂには、図１に示すように、シールドパイプ４ をパイプチャック８で挟着するもの、あるいは、図３に示すように、シールドパ イプ４の後端にねじ込んで連結できるものが使用できる。

【００３５】 スピンドル７を後退させた状態で、筒ロッド１の先端にドリルロッド５を、 連結具３の先端にシールドパイプ４を連結する。ドリルロッド５は筒ロッド１を 回転して筒ロッド１に連結される。シールドパイプ４は、パイプチャック８を介 して脱着部材３Ｂに連結し、あるいは、脱着部材３Ｂを回転してねじ込んで連結 する。

【００３６】 スピンドル７で筒ロッド１を回転して前進させ、筒ロッド１でもってドリル ロッド５とシールドパイプ４とを回転して地盤を掘進する。

【００３７】 ドリルロッド５とシールドパイプ４とが地盤に挿入されると、ドリルロッド ５とシールドパイプ４とを筒ロッド１から分離する。ドリルロッド５は、筒ロッ ド１を逆転して筒ロッド１から分離される。シールドパイプ４は、パイプチャッ ク８を緩め、あるいは、脱着部材３Ｂを逆転して脱着部材３Ｂから分離される。

【００３８】 スピンドル７でもって筒ロッド１を後退させる。

【００３９】 地盤に挿入されたドリルロッド５の後端に延長ロッド６を連結する。シール ドパイプ４の後端に、途中に連結するシールドパイプ４を連結する。

【００４０】 延長ロッド６の後端を筒ロッド１に連結し、シールドパイプ４の後端を脱着 部材３Ｂに連結する。スピンドル７で筒ロッド１を回転させることによって、筒 ロッド１を延長ロッド６に、前後のシールドパイプ４を連結する。

【００４１】 その後、再び筒ロッド１を回転させながら押し出して、ドリルロッド５とシ ールドパイプ４とで地盤を掘進する。

【００４２】 その後、〜の工程を繰り返して、地盤を所定の深さに掘進する。

【００４３】 ［引き抜き工程］ 延長ロッド６とドリルロッド５とをシールドパイプ４の中心から引き抜いて 、シールドパイプ４の内側にアンカー用の凝固剤を注入する。 凝固剤を注入した後、後端のシールドパイプ４が地盤の外になるまで、シール ドパイプ４を地盤から引き抜く。

【００４４】 脱着部材３Ｂが、図３に示すように、シールドパイプ４にねじ込んで連結す る構造の場合、脱着部材３Ｂを図１に示すようにパイプチャック８のあるものに 交換する。

【００４５】 脱着部材３Ｂのパイプチャック８でシールドパイプ４を挟着した状態で、筒 ロッド１を逆転させると、後端のシールドパイプ４とその前に連結されたシール ドパイプ４との連結部分が分離される。

【００４６】 パイプチャック８を緩めて、分離されたシールドパイプ４を脱着部材３Ｂか ら分離する。

【００４７】 最後端のシールドパイプ４を除去した後、筒ロッド１を前進させる。

【００４８】 脱着部材３Ｂのパイプチャック８を締め込んで、脱着部材３Ｂをシールドパ イプ４の後端に連結する。

【００４９】 筒ロッド１を回転し、あるいは、回転することなく後退させて、後端のシー ルドパイプ４を地盤から引き抜く。 その後、〜の工程を繰り返して、シールドパイプ４を地盤から引き抜く。

【００５０】

【考案の効果】

この考案の地中を掘削するスピンドル型のボーリング装置は、連結具がシール ドパイプを脱着自在に挟着するチャックを備えている。チャックに挟着されたシ ールドパイプは、連結具の回転方向を問わず連結具に回転駆動される。いいかえ ると、連結具を逆転するとシールドパイプも逆転される。このため、この考案の ボーリング装置は、後端のシールドパイプの先に連結されたシールドパイプを、 パイプレンチ等で掴んで回転しないようにし、連結具を逆転して簡単に分離でき る特長がある。従来の装置のように、連結具をネジでシールドパイプに連結する 場合、連結具を逆転すると連結具とシールドパイプとの連結部分が分離されるが 、この考案の装置は、連結具と後端のシールドパイプとをチャックで掴んで連結 するので、連結具とシールドパイプとが回転することがない。このため、スピン ドルで筒ロッドを逆転することによって、太いシールドパイプの連結部分を簡単 かつ容易に、しかも迅速に分離できる特長がある。

【００５１】 さらに、この状態で後端のシールドパイプを分離できるこの考案の装置は、安 全にシールドパイプを分離できる特長も実現する。従来の装置のように、後端の シールドパイプをパイプレンチで掴んで逆転して分離するものは、外れたときに 重いシールドパイプが落下して極めて危険である。これに対して、この考案のボ ーリング装置は、後端のシールドパイプが分離された状態にあっても、後端のシ ールドパイプは連結具のチャックに挟着されて落下しないので、安全に分離でき る特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案のボーリング装置に使用される連結具
の一例を示す断面図

【図２】この考案の一実施例にかかるスピンドル型ボー
リング装置の側面図

【図３】連結具の一例を示す断面図

【図４】従来のスピンドル型ボーリング装置の一例を示
す側面図

【符号の説明】

１…筒ロッド ２…本体 ３…連結具 ３Ａ…固定部材 ３Ｂ…脱着部材 ４…シールド
パイプ ５…ドリルロッド ６…延長ロッド ７…スピンドル ８…パイプチャ
ック ９…油圧チャック １０…シリンダー １１…回転盤ヘッド １２…駆動部 １３…回転ジョイント １４…空気ハン
マー １５…ビット １６…シールド
クラウン １７…固定円盤 １８…筒体 １９…排出孔 ２０…チャック
ネジ ２１…フランジ ２２…爪 ２３…切欠 ２４…ネジ、 ２５…貫通孔

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空筒状のスピンドル(7)を回転させな
   がら軸方向に前進させるスピンドル型ボーリング装置の
   本体(2)と、この本体(2)のスピンドル(7)に脱着自在に
   装着される筒ロッド(1)と、筒ロッド(1)の先端に連結さ
   れるドリルロッド(5)と、このドリルロッド(5)の外周に
   あってこれと同軸に、連結具(3)を介して筒ロッド(1)に
   連結されるシールドパイプ(4)とを備えており、筒ロッ
   ド(1)でもって、シールドパイプ(4)とドリルロッド(5)
   を一体的に回転して地中を掘進するように構成されたス
   ピンドル型ボーリング装置において、連結具(3)が、シ
   ールドパイプ(4)の外周を脱着自在に挟着するパイプチ
   ャック(8)を有することを特徴とする地中を掘削するス
   ピンドル型ボーリング装置。