JPH0455111Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案は、スイベル装置に係り、特に水中で使
用可能な空圧打撃式掘削装置に用いられるスイベ
ル装置に関する。

〔考案の背景〕

空圧打撃式掘削装置のエアハンマドリルは、ビ
ツトを先端部で軸方向に摺動自在に支持する円筒
状ケーシングと、ケーシング内で軸方向に摺動自
在に支持されその下端部でビツトを打撃するピス
トンとから構成されている。ピストンの上下には
圧力室が形成され、上下の圧力室には交互に外部
からの圧力エアによつて加圧されピストンを連続
的に上下動させている。又、空圧打撃式掘削装置
は掘管を介してスイベル装置に支持され、スイベ
ル装置は回転駆動装置より空圧打撃式掘削装置を
回転させると共にその圧力室内に圧力エアを供給
している。

従来ピストンの作動に利用した圧力エアは、ビ
ツトの先端から噴出され、この噴出エアはビツト
の歯先を洗浄すると共に掘削したスライム等を地
上に吹き上げ除去しながら掘進する。エアハンマ
ドリルは、圧縮エアを利用するため高い打撃力が
得られるので岩盤の掘削に通常用いられる。

しかしながら、水中で使用する場合このような
従来の空圧打撃式掘削装置では種々の不具合を生
じる。例えば海中や川やダム等の水中で掘削する
場合水頭圧がビツトの先端にかかり泥水等がエア
圧力室に逆流して浸入するため打撃ドリルが作動
不能になつてしまう。また水頭圧が噴出エア圧に
達しなくても、作動エア圧力はこの水頭圧に左右
されるのでピストンの打撃エネルギーが低下しビ
ツトを充分に打撃することができなくなり掘削効
率が悪くなる不具合がある。

このため、ピストンの作動に供したエアをビツ
ト先端から放出しないで排気通路を設けてエアを
水面上の地上へ回収する空圧打撃式掘削装置が考
えられている。

そこで、このような空圧打撃式掘削装置を回転
すると共に給気、排気、スライム等の排土動作を
行うスイベル装置が要望される。

〔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、水中での掘削に於いても掘削性能を損うこと
がない空圧打撃式掘削装置を回転支持するスイベ
ル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為に、先端部にビ
ツトを軸方向に摺動自在に備えると共に圧力エア
の供給により往復移動してビツトを打撃するピス
トンを収納して成るエアハンマドリルを１本又は
複数本備えると共に、前記圧力エアを供給する給
気通路及び前記ピストンの上下動に供した圧力エ
アを排気する排気通路とを具備し、更に掘削によ
り生じた土砂を排出する排水通路を備えた空圧打
撃式掘削装置に掘管を介して連結されるスイベル
装置に於いて、回転駆動装置に一端が連結されて
回転されると共に他端が前記掘管に連結される回
転体と、回転体の外周を回転可能に支持する支持
体と、を有し、前記回転体には中心部が貫通した
貫通孔が形成されると共に、回転体の貫通孔の外
周には１つ以上の流体通路が形成され、回転体の
該流体通路は前記支持体に設けた１つ以上の各流
体通路と連通することを特徴としている。

〔実施例〕

以下、添付図面に従つて本考案に係るスイベル
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スイベル装置が用いら
れた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グパイプ６２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１６に備えられたリーダ１８が立
設され、このリーダ１８にはロープ２０を介して
本考案に係るスイベル装置８０が回転駆動装置２
２に取付けられて上下方向摺動自在に設けられて
いる。

本考案に係るスイベル装置８０は掘管２９を介
して空圧打撃式掘削装置３０を回転可能に支持し
ている。掘管２９は給気管２４、排気管２６及び
排水管２８からなる。給気管２４及び排気管２６
は空圧打撃式掘削装置３０のエアハンマドリル３
２，３４に給、排気される圧力エアの通路になつ
ており、排水管２８はエアハンマドリル３２，３
４で掘削した土砂の排出路になつている。

第２図はスイベル装置８０の部分断面図で回転
駆動装置２２と掘管２９との間の取付け部分を示
すものである。第２図に示すようにスイベル装置
８０は、回転駆動装置２２の駆動パイプ２３に回
転可能に支持される回転体８２と、回転駆動装置
２２に固定されると共に、回転体８２の外周面を
回転自在に支持する支持体８４とからなる。回転
体８２の下端には掘管２９がシール部材８６を介
して連結される。第３図は第２図における−
線に沿う断面図であり、回転体８２の下端にはフ
ランジ８２Ａが形成され、フランジ８２Ａにはボ
ルト孔８７…が形成される。フランジ８２Ａは掘
管２９の図示しないフランジと重ね合わせられて
ボルトによつて締結される。これにより、掘管２
９は駆動パイプ２３から回転体８２によつて回転
される。

回転体８２の中央部には排水通路８８が貫通形
成され、排水通路８８の下端は排水管２８に連結
され、上端は駆動パイプ２３及び第１図に示すよ
うにリーバスライン６４を介してサクシヨンポン
プ６６と連結される。また回転駆動装置２２とリ
バースライン６４の間には、排水用のスイベル機
構（図示しない）が設けられている。回転体８２
には給気通路９０が第３図に示すように排水通路
８８の外側に形成され、給気通路９０は掘管２９
の給気管２４に連結される。回転体８２の外周面
の一部には給気通路９０の給気口９２が形成され
る。又、回転体８２の給気通路９０の外側には第
３図に示すように排気通路９４が形成され、排気
通路９４は掘管２９の排気管２６に連結される。
回転体８２の外周面の一部には排気通路９４の排
気口９６が形成される。

一方支持体８４の内周面には、回転体８２の給
気口９２の位置に給気チヤンバ９８が形成され、
また排気口９６の位置に排気チヤンバ１００が形
成され、給気チヤンバ９８及び排気チヤンバ１０
０は共に回転する給気口９２及び排気口９４の半
径方向の周囲に沿つて環状溝に形成される。回転
体８２と支持体８４との回転摺接面にはシール部
材１０１…が設けられ、チヤンバ９８，１００が
気密にシールされている。給気チヤンバ９８の右
側に形成された開口１０２は第１図に示すエア供
給ライン７０を介してエアコンプレツサ７２と連
結され圧力エアが供給される。排気チヤンバ１０
０の右側に形成された開口１０４には第１図で示
すエア排出ライン７４と連結され、空圧打撃式掘
削装置３０のピストンの作動に供したエアはこの
エア排出ラインから排出される。

空圧打撃式掘削装置３０は第１図に示すように
エアハンマドリル３２，３４を有し、これらエア
ハンマドリル３２，３４は第４図に示すようにケ
ーシング３６によつて並列的に結束されている。
エアハンマドリル３２，３４の下端には、ビツト
４０，４４がスプライン結合等により軸方向所定
量摺動自在に支持される。

第４図に示すようにビツト４０の上方には圧力
エアにより上下動するピストン４２が配置され、
ピストン４２には圧力エアが掘管２９に設けた給
気管２４からケーシング３６に設けた給気通路２
５に送られる。ピストン４２は圧力エアにより上
下動してビツト４０を打撃する。ビツト４４も図
示しないピストンにより打撃されるようになつて
いる。ビツト４０の本体には軸方向の排気路４６
並びに半径方向の排気路４８が形成され、この排
気路４８が空圧打撃式掘削装置３０の中央部に配
置された排気路５０と連通されている。この排気
路５０は図示しないが他方のドリルビツト４４に
形成された排気路とも連通されている。排気路５
０は第２図に示すように掘管２９に設けられた排
気管２６に連通される。

ビツト４０，４４の近傍には、排水路５２の開
口部５２Ａが位置し、排水路５２は排水路５１を
介して排水管２８に接続される。又図示しないが
ビツト４０，４４の他方にも排水路が形成されて
排水管２８に接続される。ビツト４０，４４によ
り掘削された土砂は排水路５２、排水管２８及び
回転体８２の排水通路８８を通つて送られ、地上
に設けたサクシヨンポンプ６６により吸引回収さ
れる。

上記は、排気エアをスイベル装置８０を介して
地上へ放出したのであるが、これに限らず排気エ
アは、スイベル装置８０を介さないで直接地上に
放出してもよい。この場合は、スイベル装置８０
の流体通路は給気用に１つあればよい。

又、エアリフト方式によつて土砂と共に排水す
る場合は、別にエアリフト用送気口をスイベル装
置８０に設けることによつて、空圧打撃式掘削装
置３０の上部の排水管にエア送気口を設け、掘管
２９に別に設けた送気パイプと連通し、スイベル
装置８０よりコンプレツサーによつてエアを排水
管に送気することによつて行うことができる。

前記の如く構成された本考案に係るスイベル装
置によれば、スイベル装置８０の回転体８２に支
持された掘管２９及び空圧打撃式掘削装置３０は
回転駆動装置２２の駆動により回転され、エアコ
ンプレツサ７２の圧力エアは供給ライン７０から
スイベル装置８０の支持体８４の給気チヤンバ９
８内に導入される。給気チヤンバ９８に導入され
た圧力エアは支持体８４と摺接回転する回転体８
２の給気口９２から給気通路９０を通つて掘管２
９の給気管２４よりエアハンマドリル３２，３４
に給気される。給気されたエアはピストンの作動
に供した後、ビツト４０内の排気路４６，４８を
通つて排気路５０から掘管２９の排気管２６に排
出される。排気エアは排気管２６を通つて回転体
８２の排気通路９４より支持体８４の排気チヤン
バ１００内に送られる。排気チヤンバ１００内の
排気エアはエア排出ライン７４より排気される。

一方ビツト４０，４４により掘削された土砂は
排水路５２、排水管２８及び回転体の８２の排水
通路８８を通つてサクシヨンポンプ６６に吸引さ
れて回収される。吸引された土砂は分離されて循
環水又は再び送水ポンプ６８によりケーシングパ
イプ６２内に供給するようになつている。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案に係るスイベル装置
によれば、回転体の中心部を貫通して形成した排
水通路と、回転体と支持体とに形成される通路を
連通させる給気通路と、排気通路とをスイベル装
置に設けたので、空圧打撃式掘削装置を回転支持
しながらエアの供給と排気及び掘削層の排出が可
能になると共に水中でのエアハンマドリリングを
効果的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る実施例の施工図、第２図
は本考案に係るスイベル装置と掘管との要部断面
図、第３図は第２図上で−線に沿う断面図、
第４図は本考案に係るスイベル装置に用いられる
空圧打撃式掘削装置の構造を示す断面図である。 ２２……回転駆動装置、２４……給気管、２６
……排気管、２８……排水管、２９……掘管、３
０……空圧打撃式掘削装置、３２，３４……エア
ハンマドリル、８０……スイベル装置、８２……
回転体、８４……支持体、８８……排水通路、９
０……給気通路、９４……排気通路、１０１……
シール部材、１０２……給気孔、１０４……排気
孔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 先端部にビツトを軸方向に摺動自在に備える
   と共に圧力エアの供給により往復移動してビツ
   トを打撃するピストンを収納して成るエアハン
   マドリルを１本又は複数本備えると共に、前記
   圧力エアを供給する給気通路及び前記ピストン
   の上下動に供した圧力エアを排気する排気通路
   とを具備し、更に掘削により生じた土砂を排出
   する排水通路を備えた空圧打撃式掘削装置に、
   夫々対応する給気通路、排気通路、及び排気通
   路を備えた掘管を介して連結されるスイベル装
   置において、 回転駆動装置に一端が連結されて回転される
   と共に他端が前記掘管に連結される回転体と、 回転体の外周を回転可能に支持する支持体
   と、 を有し、 前記回転体には、貫通孔が同軸上に設けられ
   ると共に第１給気通路及び第１排気通路が貫通
   孔の外周に同軸上に環状に設けられ、 前記貫通孔の下端は前記掘管の排水通路を介
   して前記空圧打撃式掘削装置の排水通路に連通
   されると共に、貫通孔の上端は排水ラインに接
   続され、且つ、前記第１給気通路及び第１排気
   通路はそれぞれ、前記掘管の給気通路及び排気
   通路を介して前記空圧打撃式掘削装置の給気通
   路及び排気通路に連通され、 前記支持体には、前記第１給気通路に連通可
   能な第２給気通路が環状に設けられると共に前
   記第１排気通路に連通可能な第２排気通路が環
   状に設けられ、 前記第２給気通路は前記圧力エアの供給用ラ
   インに連通し、且つ、前記第２排気通路はエア
   の排気用ラインに連通することを特徴とするス
   イベル装置。 (2) 前記支持体と回転体との間には、前記第１、
   第２の給気通路の互いの連結部及び第１、第２
   の排気通路の互いの連結部を気密にするシール
   材を設けたことを特徴とする実用新案登録請求
   項の範囲第１項のスイベル装置。 (3) 前記回転体には、第１エアリフト用送気通路
   が貫通孔の外周に同軸上に環状に設けられ、 前記第１エアリフト用送気通路は前記掘管の
   エアリフト用送気通路を介して前記空圧打撃式
   掘削装置の排水通路に設けられたエア送気口に
   連通され、 前記支持体には、前記第１エアリフト用送気
   通路に連通可能な第２エアリフト用送気通路が
   環状に設けられ、 前記第２エアリフト用送気通路は圧力エアの
   送気用ラインに連通することを特徴とする実用
   新案登録請求項の範囲第１項のスイベル装置。