JPH0417657Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考案は、地中の水平、傾斜、垂直ボーリン
グに使用されるスピンドル型のボーリング装置に
関する。

［従来の技術並びにその問題点］ スピンドル型のボーリング装置は、中空筒状の
スピンドルを回転させながら前進させることによ
つて、先端に連結されたボーリングロツドで地中
を掘進する。この形式の装置は、２重管掘ができ
るロータリー式のバーカツシヨンドリルやスイベ
ル型のボーリング装置に比べて軽量でコンパクト
で、工事現場への搬入や移動にすこぶる便利であ
る。

しかしながら、従来のスピンドル型のボーリン
グ装置は、単に１本のスピンドルが回転しながら
前進する簡単な構造の為、２重管掘には使用でき
ない。スピンドル型のボーリング装置を使用して
の水平ボーリングは、地盤の崩壊が原因で、掘進
時間に比べて、ボーリングロツドを引き抜くのに
数倍もの時間が掛かる欠点があつた。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つた。

２重管掘用のボーリング装置、即ち、ロータリ
ー式のバーカツシヨ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つて、駆動用
のモーターを、長くて頑丈なガイドに沿つて移動
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
入が極めて困難となる欠点があつた。

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ツドの
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、このシールドパイプと、筒
ロツドの先端にドリルロツドを連結するボーリン
グ装置を開発した。この装置は、スピンドル型ボ
ーリング装置の本体が、スピンドルでもつて筒ロ
ツドを回転させると、筒ロツドと一体となつて、
ドリルロツ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。従つて、回転しながら前進す
る筒ロツドの後端から空気又は水が供給され、こ
れがドリルロツドを通つてボーリングロツドの先
端に導かれ、この空気と水とはシールドパイプと
ドリルロツドとの間を通つ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ツド
が簡単に引き抜きでき、しかもコンパクトで軽量
げ狭隘な工事現場への搬入、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。

ところが、この構造のボーリング装置は、シー
ルドパイプが地中に点在する硬い岩石に当たると
効率よく掘進できなくなる。この欠点は、第１図
に示すように、ドリルロツド先端のビツトを、シ
ールドパイプの内径よりも太くすることで解消で
きる。太いビツトは、シールドパイプ前方に太い
孔を堀り、シールドパイプをスムーズに前進させ
る。この場合、ビツトとシールドパイプ先端との
〓間によつて掘進能率が相当に変化する。この間
の〓間はスライムの排出通路となるので、狭すぎ
ると掘削されがスライムの排出が悪く、又、広過
ぎると大きな塊状のスライムがドリルロツドとシ
ールドパイプとの間に侵入して詰まり、いずれも
掘進能率を著しく低下する。この〓間間隔は、岩
の種類やビツトの形状を考慮して最適値に調整さ
れる。

ところが、この構造のボーリングロツドは、ス
ピンドルでもつて筒ロツドが所定の長さだけ押し
出される毎に、筒ロツド先端のボーリングロツド
との間に延長ボーリングロツドを継ぎ足して所定
の深さの孔を掘進する。ボーリングロツドは、中
心にあるドリルロツドを先に外すことはできず、
シールドパイプを外した後ドリルロツドを外して
駆動部材を連結する必要がある。ところが、先端
のビツトがシールドパイプ内径より太いボーリン
グロツドは、シールドパイプをねじて外すとき
に、先端がビツトに当たつて外すことが出来な
い。従つて、ビツトの大きさと、ビツト−シール
ドパイプ間の〓間に制約を受け、掘削現場に最適
の条件で地中を掘進できない欠点があつた。

［考案の目的］ この考案は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
ルドパイプ内径よりも太いビツトが使用でき、し
かもビツトとシールドパイプとの〓間を最適値に
調整して、ほとんどの現場でもつとも効率よく掘
進できる地中を掘削できるスピンドル型のボーリ
ング装置を提供するにある。

［従来の問題点を解決する為の手段］ この考案のスピンドル型のボーリング装置は、
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
と、この本体のスピンドルに脱着自在に装着され
る筒ロツドと、筒ロツドの先端に、連結されてい
るドリルロツドと、このドリルロツドの外周にあ
つてこれと同軸に、連結具を介して筒ロツドに連
結されているシールドパイプとを備えている。

筒ロツドでもつてシールドパイプとドリルロツ
ドが一体的に回転されて地中を掘進する。

シールドパイプがスプライン連結具と、連結具
とを介して筒ロツドに連結されている。

スプライン連結具は、筒ロツド側に連結される
被駆動部材と、この被駆動部材に回転でいない
が、軸方向に移動自在に連結されておつて、シー
ルドパイプ側に連結される駆動部材と、この駆動
部材と被駆動部材との軸方向移動位置を停止する
ストツパーとを備えている。

更にシールドパイプは駆動部材にねじ込んで連
結されている。

［作用、効果］ 連結具を筒ロツドの先端にネジ止めし、あるい
は先端に連結具が溶着された筒ロツドを本体のス
ピンドルに挿通して装着し、筒ロツドにドリルロ
ツドを連結具とスプライン連結具とを介してシー
ルドパイプを連結し、筒ロツドを本体のスピンド
ルに挿通固定して、これを回転前進して地中を掘
進する。本体に装着されたスピンドルのストロー
クは、通常300〜500mmに設定されている。スピン
ドルが筒ロツドを１ストローク前進させる毎に、
油圧チヤツクの挟着を解除してスピンドルを後退
させ、油圧チヤツクの筒ロツド挟着位置を後方に
ずらし、更に、この状態で筒ロツドを回転前進さ
せてボーリングロツドで地中を掘進する。

この状態を数回繰り返して、筒ロツドを、例え
ば、１〜1.5メートル前進させた後、筒ロツドと
ドリルロツドとの間に延長ロツドを連結し、その
後再び筒ロツドを前進させて地中を掘進する。こ
の作業を複数回繰り返し、筒ロツドとドリルロツ
ドとの間に１〜1.5メートルの長さの延長ロツド
を継ぎ足して所定の深さに掘進する。

筒ロツドが所定の長さに押し出された後、ボー
リングロツドと筒ロツドとの間に、延長ボーリン
グロツドを連結する為には、ボーリングロツドを
筒ロツドから外す必要がある。この時、中心にあ
るドリルロツドを先に外すことができず、外側の
シールドパイプを先に外す。シールドパイプを外
す為にこれを回転すると、これが先端に移動し
て、ドリルロツド先端のビツトに当たる。従つて
シールドパイプを外すときに、スプライン連結具
の駆動部材を軸方向に移動させて、シールドパイ
プがドリルロツドに当たるのを防止する。即ち、
シールドパイプを回すに従つて移動部材を後退さ
せて、シールドパイプを外すときに前進するのを
阻止する。シールドパイプが外された後、スプラ
イン連結具を外し、その後ドリルロツドを筒ロツ
ドから外す。その後、筒ロツドを後退させ、シー
ルドパイプとドリルロツドの後端に、延長筒ロツ
ドと延長シールドパイプとをねじ込んで連結した
後、延長ドリルロツドを筒ロツドに連結し、その
後、スプライン連結具を連結具に装着して、延長
シールドパイプを駆動部材に連結する。

このように、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、シールドパイプを外
すときに、これが連結された駆動部材を軸方向に
移動させることによつて、シールドパイプを前進
させずに外すことができる。この為、シールドパ
イプとドリルロツド先端ビツトとの〓間を、掘進
に理想の間〓に調整でき、地中に点在する大きな
岩等を効果的に、しかも短時間に掘進できる特長
を実現する。

［好ましい実施例］ 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つ
て、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。

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。

第１図に示す地中を掘削するスピンドル型のボ
ーリング装置は、中空で円筒状の筒ロツド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に脱着自在
に装着された筒ロツド１と、この筒ロツド１の先
端に、連結具３およびスプライン連結具４を介し
て連結されて、地中を、水平、傾斜、垂直にボー
リングするボーリングロツド５とからなる。

本体２は、筒ロツド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。第１図に示す本体２
は、筒ロツド１を挟着する油圧チヤツク６と、こ
の油圧チヤツク６を軸方向に牽引する２本のシリ
ンダー７と、シリンダー７が固定された回転盤ヘ
ツド８と、この回転盤ヘツド８に一端が連結さ
れ、他端が油圧チヤツク６に連結されて、油圧チ
ヤツク６を介して筒ロツド１を回転する円筒状の
スピンドル９と。回転盤ヘツド８が装着された駆
動部１０とからなる。

回転盤ヘツド８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１０に装着されている。

駆動部１０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９を回転させながら、シ
リンダー７でもつて筒ロツド１を軸方向に押し出
す。

筒ロツド１は、中空円筒状で、後端に、空気又
は水のホースが回転ジヨイント１１を介して連結
され、先端外周には、先端に向かつて多少細くな
るテーパー状の雄ネジが刻設されている。

ボーリングロツド５は、後端に複数本連結され
る延長ボーリングロツド５Ａを有する。このボー
リングロツド５は、シールドパイプ１２と、この
シールドパイプ１２内に位置するドリルロツド１
３とからなる２重管状に形成される。シールドパ
イプ１２とドリルロツド１３とは、それぞれ後端
に、複数本の延長シールドパイプ１２Ａと延長ド
リルロツド１３Ａとを有する。

延長シールドパイプ１２Ａと延長ドリルロツド
１３Ａとは、先端に雄ネジが、後端にこの雄ネジ
がねじ込まれる雌ネジが刻設されている。

ドリルロツド１３の先端は、第１図および第２
図に示すように、空気ハンマー１４やビツト１５
が固定され、後端は、延長ドリルロツド１３Ａに
連結されるように、雌ネジが刻設されている。

シールドパイプ１２は、ドリルロツド１３より
多少太い円筒状に形成され、先端にシールドクラ
ウン１６が設けられ、後端は、連結具３とスプラ
イン連結具４とを介して筒ロツド１に連結され
る。

連結部３は、第２図と第３図に示すように、筒
ロツド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とから
なる。

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。

第４図に示す連結具３は、固定円盤１７が筒状
で、これを半径方向に貫通してチヤツクネジ２０
がねじ込まれており、チヤツクネジ２０の先端に
チヤツク片２１が固定されている。

この固定円盤１７は、チヤツクネジ２０をねじ
込んで、筒ロツド１の先端に脱着自在に装着でき
る。

スプライン連結具４は、筒ロツド１側に連結さ
れて筒ロツド１によつて回転させる被駆動部材４
Ａと、この被駆動部材４Ａの回転をシールドパイ
プ１２に伝達すべく、シールドパイプ側に連結さ
れる駆動部材４Ｂとからなる。

被駆動部材４Ａと駆動部材４Ｂとは、互いに回
転しながら、軸方向に移動自在に連結されてい
る。

被駆動部材４Ａは、第２図に示すように、円筒
状に形成されて、外周の相対向位置には、軸方向
に延長してスリツト４Ｃが設けられている。

駆動部材４Ｂは、被駆動部材４Ａ内に挿通でき
るように、外径が被駆動部材４Ａの内径よりも多
少小さい円筒状に形成されており、外周に突出し
て、被駆動部材４Ａと駆動部材４Ｂとの回転を停
止し、かつ、両者の軸方向の移動を所定位置に停
止する為のストツパーである凸起４Ｄが設けられ
ている。

凸起４Ｄは、駆動部材４Ｂの後端に設けられて
おり、一方、被駆動部材のスリツト４Ｃには、回
転時に凸起４Ｄが嵌入されることによつて、駆動
部材４Ｂを被駆動部材４Ａと一緒に回転する為の
凹窪４Ｅが片側に設けられている。凹窪４Ｅは、
軸方向に離されて数カ所に設けられ、凸起４Ｄが
嵌入する凹窪４Ｅを選択して、シールドパイプ１
２のドリルロツド１３に対する軸方向の位置、即
ち、シールドパイプ１２先端と、ドリルロツド１
３先端の〓間を調整できる。

被駆動部材４Ａの後端には、フランジ４Ｆが固
定され、フランジ４Ｆの外周には４箇所に切欠が
設けられている。一方、連結具３の先端には、切
欠が嵌入される爪２２が外周に固定されており、
爪２２は先端がフツク状に形成されている。

この構造の被駆動部材４Ａは、切欠を爪２２に
案内して、連結具３を回転駆動することによつて
被駆動部材４Ａに連結でき、連結具３を逆転して
引つ張るだけで被駆動部材４Ａから外すことがで
きる。ただ、図示しないが、被駆動部材４Ａと連
結具３とは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自在に連結することも
できる。

駆動部材４Ｂの先端には、ここにシールドパイ
プ後端がねじ込むことができる雄ネジが刻設され
ている。

第２図と第３図とに示すスプライン連結具３
は、被駆動部材４Ａと駆動部材４Ｂとが円筒状に
形成されているが、これを角筒状に成形すること
もできる。

第５図に示すスプライン連結具４は、被駆動部
材４Ａに止孔２３が穿設されており、この止孔２
３を貫通する止ネジ２４のネジ孔２５が駆動部材
４Ｂに穿設されている。従つて、このスプライン
連結具４は、ストツパーが、止ネジ２４によつて
構成される。止ネジ２４を外すと、駆動部材４Ｂ
は被駆動部材４Ａに対して軸方向に移動でき、ま
た、回転も自在であるが、被駆動部材４Ａを貫通
して止ネジ２４を駆動部材４Ｂにねじ込むと、駆
動部材４Ｂと被駆動部材４Ａとは軸方向の移動
と、回転とができない状態で連結される。

［使用方法］ このように構成された地中を掘削するスピンド
ル型のボーリング装置の使用方法は、筒ロツド１
を本体２のスピンドルに挿通して装着し、筒ロツ
ド１の先端に、連結具３とスプライン連結具４と
を介してドリルロツド１３とシールドパイプ１２
とを固定し、筒ロツド１の後端に水又は空気源を
連結する。筒ロツド１を油圧チヤツク６で掴んで
スピンドル９でもつてこれを回転させ、シリンダ
ー７で軸方向に押し出す。筒ロツド１に固定され
たドリルロツド１３とシールドパイプ１２とが一
体に回転されながら押し出されて地中を掘進す
る。

ドリルロツド１３の先端で削り取られた土砂や
岩石は、水や空気でもつて、シールドパイプ１２
とドリルロツド１３との間を通つて、連結具３の
排出孔１９から排出される。

筒ロツド１が、シリンダー７の１ストローク、
通常300〜500mm送り出される毎に、油圧チヤツク
６の挟着を解除してスピンドル９後退させ、油圧
チヤツク６の筒ロツド１挟着位置を後方にずら
し、更にこの状態で筒ロツド１を回転前進させて
ボーリングロツド５で地中を掘進する。

この状態で、好ましくは１〜1.5メートル筒ロ
ツド１を前進させた後、パイプレンチでもつてシ
ールドパイプが回転しない状態に保持して、筒ロ
ツド１を逆転し、シールドパイプ１２を駆動部材
４Ｂから外す。このとき、シールドパイプ１２が
駆動部材４Ｂから外されるに従つて、駆動部材４
Ｂは被駆動部材４Ａ内に後退する。シールドパイ
プ１２が駆動部材４Ｂから外されと、被駆動部材
４Ａを連結具３から外し、被駆動部材４Ａを先端
方向にずらせて、ドリルロツド１３を表出させ
る。ドリルロツド１３をパイプレンチで掴んでこ
れの回転を停止する状態で筒ロツド１を逆転す
る。この状態でドリルロツド１３が筒ロツド１か
ら外される。シールドパイプ１２とドリルロツド
１３が外された後、筒ロツド１を後退させ、ドリ
ルロツド１３とシールドパイプ１２との後端に延
長ドリルロツド１３Ａと延長シールドパイプ１２
Ａとを継ぎ足し、延長ドリルロツド１３Ａの後端
を筒ロツド１に連結する。このとき、延長ドリル
ロツド１３Ａにスプライン連結具４を挿通してお
く。延長ドリルロツド１３Ａを筒ロツド１に連結
するとき、延長ドリルロツド１３Ａをパイプレン
チで固定して、筒ロツド１を回転駆動する。その
後、被駆動部材４Ａを延長シールドパイプ１２Ａ
に連結した後、駆動部材４Ｂの雄ネジをこの雌ネ
ジに合わせて、被駆動部材４Ａでもつて駆動部材
４Ｂを回転駆動して被駆動部材４Ａに延長シール
ドパイプ１２Ａをねじ込む。

その後、再び筒ロツド１を回転させながら、前
進して地中を掘進し、以後この動作を繰り返して
所定の深さの孔を掘削する。

ボーリングロツド５を地中から引き抜くには、
掘進時のい反対の操作をして、複数本の延長ボー
リングロツド５を外しながら、地中から引き抜
く。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す地中を掘削
するスピンドル型のボーリング装置の概略正面
図、第２図および第３図は、連結具とスプライン
連結具の一部断面側面図および断面図、第４図お
よび第５図は他の実施例を示すスプライン連結具
の側面図である。 １……筒ロツド、２……本体、３……連結具、
４……スプライン連結具、４Ａ……被駆動部材、
４Ｂ……駆動部材、４Ｃ……スリツト、４Ｄ……
凸起、４Ｅ……凹窪、４Ｆ……フランジ、５……
ボーリングロツド、６……油圧チヤツク、７……
シリンダー、８……回転盤ヘツド、９……スピン
ドル、１０……駆動部、１１……回転ジヨイン
ト、１２……シールドパイプ、１３……ドリルロ
ツド、１４……空気ハンマー、１５……ビツト、
１６……シールドクラウン、１７……固定円盤、
１８……筒体、１９……排出孔、２０……チヤツ
クネジ、２１……チヤツク片、２２……爪、２３
……止孔、２４……止ネジ、２５……ネジ孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 中空筒状のスピンドル９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９に脱着自在に
   装着される筒ロツド１と、筒ロツド１の先端に連
   結されているドリルロツド１３と、このドリルロ
   ツド１３の外周にあつてこれと同軸に、連結具３
   を介して筒ロツド１に連結されているシールドパ
   イプ１２とを備えており、筒ロツド１でもつてシ
   ールドパイプ１２とドリルロツド１３が一体的に
   回転されて地中を掘進するように構成されたスピ
   ンドル型のボーリング装置に於て、シールドパイ
   プ１２がスプライン連結具４と、連結具３とを介
   して筒ロツド１に連結されており、スプライン連
   結具４は、筒ロツド１側に連結される被駆動部材
   ４Ａと、この被駆動部材４Ａと一体に回転される
   と共に、被駆動部材４Ａに軸方向に移動自在に連
   結されておつて、シールドパイプ１２側に連結さ
   れる駆動部材４Ｂと、この駆動部材４Ｂと被駆動
   部材４Ａとの軸方向移動位置を停止するストツパ
   ー４Ｄ，２４とを備えており、更にシールドパイ
   プ１２は駆動部材４Ｂにネジ込んで連結されてい
   ることを特徴とする地中を掘削するスピンドル型
   のボーリング装置。