JPH0434230Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案は、圧力エアによりピストンを上下動さ
せ、そのピストンの打撃エネルギによりドリルビ
ツトに繰り返し打撃振動を与えるようにした湿式
空圧打撃掘削装置に係り、特に水中で使用可能な
湿式空圧打撃掘削装置に関する。

〔考案の背景〕

空圧打撃式掘削装置は、１本若しくは複数本の
エアハンマドリルを結束して構成される。又、空
圧打撃式掘削装置は堀管に保持され、掘管はスイ
ベル装置に支持される。スイベル装置は回転駆動
軸装置より空圧打撃式掘削装置を回転させると共
にエアハンマドリルの圧力室内に圧力エアを掘管
を介して供給している。またスイベルは排気、排
水通路としての機能も備えている。エアハンマド
リルは下端部に設けられるビツトと、ビツトを打
撃するピストンと、圧力エアによつてピストンを
連続的に上下動させる圧力室を備えた作動機構と
から構成されている。ピストン及び圧力室は外筒
部材に収納されて保護され、外筒部材の上端には
連結部材が取付けられると共に下端にはビツトを
スプライン結合等により軸方向に所定量摺動自在
に支持するガイド部材が設けられる。

ところで外筒部材の両端に設けられる連結部材
及びガイド部材は一部を外筒部材内に螺合挿入し
て取付けられ、連結部材及びガイド部材と外筒部
材との間はこれらの螺合結合によつて気密性が保
れている。しかし、このようなエアハンマドリル
は水中で使用する場合に不具合を生じる。例えば
海中や川やダム等の水中で掘削する場合、エアハ
ンマドリルに高水圧が掛かるため、従来のように
連結部材及びガイド部材を外筒部材に螺合挿入し
ただけでは、外筒部材と連結部材との間及び外筒
部材とガイド部材との間に泥水が浸入する。この
ため、泥水等は外筒部材内の圧力駆動部等に浸入
し、ピストンの摺動に悪影響を与え故障を招く虞
がある。又、逆に、外筒部材内に高圧力エアを導
入した場合、外筒部材と連結部材との間及び外筒
部材とガイド部材との間から高圧力エアがリーク
する虞がある。

〔考案の目的〕

本考案はこのような事情に鑑みてなされたもの
で、深水中での切削においても切削性能を損なう
ことのない空圧打撃式掘削装置を提案することを
目的としている。

〔考案の概要〕

本考案は前記目的を達成するために、地上から
の圧力エアを給気管を介して供給することにより
ピストンを作動させビツトに打撃振動を与えなが
ら掘削するエアハンマドリルをケーシングに１本
或いは複数本並列に結束すると共に、ピストンの
作動に供したエアをエアハンマドリルの排気通路
と連通する排気管を介して地上に排気し、ケーシ
ングに形成された排水通路を介して掘屑を逆循環
方式或いは、正循環方式によつて排出しつつ地中
を掘削する湿式空圧打撃掘削装置に於いて、前記
エアハンマドリルは、ピストンを内部に収納する
ために構成された外筒部材と、外筒部材の上端に
取付けられ前記給気通路と連通されたエア通路が
形成された連結部材と、外筒部材の下端に取付け
られビツトを支持するガイド部材と、から成り、
前記外筒部材、連結部材、及びガイド部材の夫々
の部材の接合部にシール材を設けることを特徴と
する。

〔実施例〕

以下、添付図面に従つて本考案に係る空圧打撃
式掘削装置の好ましい実施例を詳説する。

第１図では本考案に係る空圧打撃式掘削装置の
施工図が示されており、海底の表土層１０上には
支持杭１２が建込まれ、ステージ１４が構築され
ている。また表土層１０の崩壊を防ぐためケーシ
ングパイプ１６が岩盤上まで建込まれている。こ
のステージ１４上にはベースマシーン１８に備え
られたリーダ２０が立設され、このリーダ２０に
はロープ２２を介してスイベル装置２４が、回転
駆動装置２５に取付けられて上下方向摺動自在に
設けられている。

スイベル装置２４は掘管２６を介して空圧打撃
式掘削装置２８を回転可能に支持している。掘管
２６は給気管３０、排気管３２及び排水管３４か
らなる。給気管３０及び排気管３２は圧力エアの
通路になつており、圧力エアは空圧打撃式掘削装
置２８の後述するエアハンマドリルに給、排気さ
れる。供給圧力エアはエアコンプレツサ３６から
供給ライン３８を通つて給気管３０に送られ、排
気管３２を通る排気エアはエア排出ライン４０か
ら排出される。排水管３４を通る掘削土砂は、リ
ーバスライン４２を介してサンクシヨンポンプ４
に吸引される。

第２図は本考案に係る空圧打撃式掘削装置の部
分断面図である。第２図に示すように、ケーシン
グ５０はその中心部に掘管２６の排出管３４と連
通する排水通路５２を有すると共に、前述した３
本のエアハンマドリル５４，５６，５８（第３
図）を排水通路の廻りに結束している。

第２図及び第４図に示すようにエアハンマドリ
ル５４の外筒部材６０内には、ピストン６２及び
ピストン６２を摺動させるためライナー６３、バ
ルブ装置６４等が収納されている。外筒部材６０
の上端には連結部材６６が設けられ、連結部材６
６には雄ねじが刻設され、外筒部材６０の上端の
内面には雌ねじが刻設され連結部材６６が螺合挿
入される。外筒部材６０と連結部材６６との間に
はシール材６８が設けられ、シール材６８は連結
部材６６と外筒部材６０との隙間を気密にし、外
筒部材６０内に水等が浸入しないようにしてい
る。エアハンマドリル５４は連結部材６６を介し
てケーシング５０に結束保持されており、連結部
材６６の吸気通路７０は第２図に示すようにケー
シング５０の通路５１を介して堀管２６の給気管
３０と連通している。また連結部材６６の上面に
はシール材７４が設けられ、シール材７４は連結
部材６６とケーシング５０との間の気密性を保つ
ている。

一方、外筒部材６０の下端に設けられるガイド
部材７６の外周には雄ねじが刻設され、外筒部材
６０の下端部の内周には雌ねじが刻設されガイド
部材７６が螺合挿入される。外筒部材６０とガイ
ド部材７６との間にはシール材７８が設けられ、
シール材７８は外筒部材６０とガイド部材７６と
の間を気密にしている。ガイド部材７６内にはビ
ツト８０がスプライン結合により軸方向に移動可
能に挿入され、ビツト８０は上端のピストン６２
の上下動により摺動される。エアハンマドリル５
４のピストン６２の作動に供した排気エアは、ビ
ツト８０内に形成された通路８０，８４，８６を
通つて、第２図に示すようにケーシング５０に形
成された環状通路８８，９０に排出される。ビツ
ト８０の通路８４，８６と環状通路８８との連結
部分から、排気エアがリークしないようにシール
材８９がビツト８０とケーシング５０との間に設
けられる。更に排気エアは、排気通路９２及び上
部環状通路９４を介して掘管２６の排気管３２に
排気されて排出ライン４０から外部に排気され
る。尚、他のエアハンマドリル５６，５８は図示
しないがエアハンマドリル５４と同様に構成さ
れ、ドリル５６，５８の排出エアは第３図に示す
ように排気通路９２と同様に排気通路９６，９８
は環状通路９０を介して排気管３２から排出され
る。

前記の如く構成された空圧打撃式掘削装置によ
れば、堀管２６の先端に取付けられた空圧打撃式
掘削装置２８は水中の岩盤深く押進される。空圧
打撃式掘削装置２８のエアハンマドリル５４，５
６，５８には、掘管２６を介して圧力エアが送気
され、各エアハンマドリルのピストン６２が上下
動すると共にその排気エアは掘管２６の排気管３
２から地上に排気される。ビツト８０はピストン
６２の打撃によつて摺動し岩盤を掘削し、掘屑は
排水通路５２より吸込まれ地上に回収される（逆
循環工法）。また排水通路５２より孔底に送水し
つつ掘屑を回収することも可能である（逆循環工
法）。この場合に於いて、地中深く押進されたエ
アハンマドリル５４は水深度に応じて水圧が掛か
り、外筒部材６０と連結部材６６及び外筒部材６
０とガイド部材７６との間に泥水等が浸入する虞
が生じる。しかし、これ等の間にはシール材６
８，７８が設けられているので、高水圧が掛かつ
ても、螺合だけによる気密性と異なり、充分に水
の浸入を防ぐことが出来る。又、逆にエアハンマ
ドリル５４内に高圧エアを給気してピストンの衝
撃力を高めても、高圧エアが外筒部材６０と連結
部材６６及び外筒部材６０とガイド部材７６との
間からリークする虞がない。

第５図は本考案に係る湿式空圧打撃掘削装置の
他の実施例を示す断面図で、１本のエアハンマド
リルを設けた場合に関して示している。

第５図において、連結部材１００は、その中心
部に排水通路１０２を有するとともに、エアハン
マドリル９８に圧力を供給するための給気通路１
０４ａ，１０４ｂ及びエアハンマドリル９８から
の排気エアを排出するための排気通路１０５ａ，
１０５ｂを有している。この連結部材１００は、
第２図における連結部材６６と同様に堀管２６の
下端に接続され、エアハンマドリル９８本体を支
持している。

第２図の装置と異なる点は、連結部材１００に
形成される排水通路１０２がエアハンマドリル９
８の中央を貫通して設けられているため、エアハ
ンマドリル９８は、中空のビツト１０８を有し、
またエアハンマドリル９８の排気通路１０９は、
排水通路１０２の外壁と中空ピストン１０６内壁
との間に形成され、排気通路１０５ａ，１０５ｂ
に連通している。

また、連結部材１００及びビツト１０８をガイ
ドするガイド部材１１０は第２図に示したと同様
に外筒部材１１２に螺合挿入されて取付られ、
夫々の接続部にはシール材１１４及び１１６が設
けられる。また、ビツト１０８とガイド部材１１
０との摺動部にシール材１１８、及び排水通路１
０２とビツト１０８の摺動部にシール材１２０が
設けられる。

このように形成されたエアハンマドリル９８に
おいても、各シール材によつて、各部材の接続部
分が気密に保たれるため、高水圧が掛かつても、
螺合だけによる気密性と異なり、充分に水の侵入
を防ぐことが出来る。なお、エアハンマドリルの
数、ビツト１０８の形状は本実施例に限らず、
種々のものが考えられている。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案に係る空圧打撃式掘
削装置によれば、エアハンマドリルの外筒部材に
取付けられる連結部材との間及びガイド部材との
間、各接合部、摺動部にシール材を設けたので水
中で掘削する場合に於いても掘削性能を損なうこ
となく、空圧打撃式掘削装置を使用することが出
来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る空圧打撃式掘削装置の施
工図、第２図は本考案に係る空圧打撃式掘削装置
の構造を示す部分断面図、第３図は第２図の空圧
打撃式掘削装置の底面図、第４図は本考案に係る
空圧打撃式掘削装置のエアハンマドリルの要部断
面図、第５図は本考案に係る他の空圧打撃式掘削
装置の断面図である。 ２６……掘管、２８……空圧打撃式掘削装置、
５０……ケーシング、５４，５６，５８……エア
ハンマドリル、６０，１１２……外筒部材、６
２，１０６……ピストン、６６，１００……連結
部材、６８，７４……シール材、７６，１１０…
…ガイド部材、７８，８９……シール材、８０，
１０８……ビツト、１１４，１１６，１１８，１
２０……シール材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 地上からの圧力エアを給気管を介して供給す
   ることによりピストンを作動させビツトに打撃
   振動を与えながら掘削するエアハンマドリルを
   ケーシングに１本或いは複数本並列に結束する
   と共に、ピストンの作動に供したエアをエアハ
   ンマドリルの排気通路と連通する排気管を介し
   て地上に排気し、ケーシングに形成された排水
   通路を介して堀屑を逆循環方式或いは、正循環
   方式によつて排出しつつ地中を掘削する湿式空
   圧打撃掘削装置に於いて、 前記エアハンマドリルは、 ピストンを内部に収納するために構成された
   外筒部材と、 外筒部材の上端に取付けられ前記給気通路と
   連通されたエア通路が形成された連結部材と、 外筒部材の下端に取付けられビツトを支持す
   るガイド部材と、 から成り、 前記外筒部材、連結部材、及びガイド部材の
   夫々の部材の接合部にシール材を設けることを
   特徴とする空圧打撃式掘削装置。 (2) 前記連結部材及びガイド部材は外筒部材の一
   部に螺合挿入されて接続されることを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲第１項記載の空圧打
   撃式掘削装置。 (3) 前記連結部材とケーシングとの接合部にシー
   ル材を設けることを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の空圧打撃式掘削装置。 (4) 前記ビツトに形成されるエア通路とケーシン
   グに形成される排気通路との摺動部にはシール
   材を設けることを特徴とする実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の空圧打撃式掘削装置。 (5) 前記ガイド部材と前記ビツトとの摺動部には
   シール材を設けることを特徴とする実用新案登
   録請求の範囲第１項記載の空圧打撃式掘削装
   置。