JPH08199958A - 竪坑掘削工法および竪坑掘削機 - Google Patents
竪坑掘削工法および竪坑掘削機Info
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- JPH08199958A JPH08199958A JP1352595A JP1352595A JPH08199958A JP H08199958 A JPH08199958 A JP H08199958A JP 1352595 A JP1352595 A JP 1352595A JP 1352595 A JP1352595 A JP 1352595A JP H08199958 A JPH08199958 A JP H08199958A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 大深度、大口径の竪坑を衝撃破砕によって環
状に掘削する。 【構成】 円筒状鋼管の内側に圧縮空気室を環状に配設
したドリルステムの先端に環状のドリルハウジングを取
付け、このドリルハウジング内にドリルビットを備えた
複数個のドリルユニットを環状に装着した環状掘削手段
と、このドリルユニットの前記ドリルビットを前記圧縮
空気室からの流体圧駆動で打撃する衝撃破砕手段とを備
えたダウンホールドリルを使用した竪坑を掘削する竪坑
掘削工法およびこれに使用する竪坑掘機である。
状に掘削する。 【構成】 円筒状鋼管の内側に圧縮空気室を環状に配設
したドリルステムの先端に環状のドリルハウジングを取
付け、このドリルハウジング内にドリルビットを備えた
複数個のドリルユニットを環状に装着した環状掘削手段
と、このドリルユニットの前記ドリルビットを前記圧縮
空気室からの流体圧駆動で打撃する衝撃破砕手段とを備
えたダウンホールドリルを使用した竪坑を掘削する竪坑
掘削工法およびこれに使用する竪坑掘機である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ダウンホールドリルを
使用したリング型の大口径、大深度の竪坑掘削工法及び
この竪坑掘削工法に使用する竪孔掘削機に関する。
使用したリング型の大口径、大深度の竪坑掘削工法及び
この竪坑掘削工法に使用する竪孔掘削機に関する。
【０００２】
【従来の技術】わが国の地層は周知のように互層が多
く、互層内には多くの大きな岩石が存在している。ま
た、大深度の削坑を行う場合には軟岩部、硬岩部双方を
掘削しなければならない。
く、互層内には多くの大きな岩石が存在している。ま
た、大深度の削坑を行う場合には軟岩部、硬岩部双方を
掘削しなければならない。
【０００３】例えば、橋脚等の設置に必要とされる大口
径の基礎坑を造るための竪坑掘削を行うには、従来は、
図９に示すように、円筒状のケーシング３１の先端に超
硬チップ３２を取り付け、このケーシング３１をチュー
ビング装置により、回転と送りを与えて、硬質地盤の掘
削を行っていた。なお、この掘削工法にあっては、掘削
時に内側で発生した排土をハンマーグラブ等を使用して
行う排出処理と併用して行われている。
径の基礎坑を造るための竪坑掘削を行うには、従来は、
図９に示すように、円筒状のケーシング３１の先端に超
硬チップ３２を取り付け、このケーシング３１をチュー
ビング装置により、回転と送りを与えて、硬質地盤の掘
削を行っていた。なお、この掘削工法にあっては、掘削
時に内側で発生した排土をハンマーグラブ等を使用して
行う排出処理と併用して行われている。
【０００４】また、他の竪坑掘削方法としては、図１０
ないし図１１に示すように、ドリルハウジング３３の先
端に、ドリルビット３４を備えた複数個のドリルユニッ
ト３５を装着し、掘削する岩石全面を打撃し、衝撃破砕
しながら削り進めるクラスタードリルによる掘削も行わ
れている。
ないし図１１に示すように、ドリルハウジング３３の先
端に、ドリルビット３４を備えた複数個のドリルユニッ
ト３５を装着し、掘削する岩石全面を打撃し、衝撃破砕
しながら削り進めるクラスタードリルによる掘削も行わ
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記前者のチュービン
グ装置を使用した岩石や岩部などの硬質地盤の掘削は、
円筒状のケーシング３１の先端に取り付けた超硬チップ
３２が回転と送りを与えられて、長時間かけて硬質地盤
を削り取りながら掘削を行っている。このように超硬チ
ップ３２は掘削対象である硬質地盤と擦れ合いながら回
転と送りが与えられるので、磨耗、損傷をしばしば生じ
る。従って、この工法は超硬チップ３２の寿命が短く、
交換が必要となる。特に、大深度掘削の場合には交換作
業自体が極めて困難であり、かつ危険を伴う。
グ装置を使用した岩石や岩部などの硬質地盤の掘削は、
円筒状のケーシング３１の先端に取り付けた超硬チップ
３２が回転と送りを与えられて、長時間かけて硬質地盤
を削り取りながら掘削を行っている。このように超硬チ
ップ３２は掘削対象である硬質地盤と擦れ合いながら回
転と送りが与えられるので、磨耗、損傷をしばしば生じ
る。従って、この工法は超硬チップ３２の寿命が短く、
交換が必要となる。特に、大深度掘削の場合には交換作
業自体が極めて困難であり、かつ危険を伴う。
【０００６】また、後者のドリルユニットを複数個並べ
て、掘削する岩石全面を打撃し、衝撃破砕しながら掘り
進めるダウンホールクラスタードリル掘削工法は、掘削
の口径が小さい場合は良いが、掘削の口径が大きい場合
には、掘削に際して使用される空気量が膨大であり、理
論的にはともかく実現は困難である。また、ドリルビッ
ト３４の打撃による岩石の破砕によって生じる操り粉
（掘削屑）が打撃ハンマの排気エアによってドリルハウ
ジング３３の外周面に沿って地表まで吹上げられて、操
り粉が飛散しその処理が難しいという問題がある。
て、掘削する岩石全面を打撃し、衝撃破砕しながら掘り
進めるダウンホールクラスタードリル掘削工法は、掘削
の口径が小さい場合は良いが、掘削の口径が大きい場合
には、掘削に際して使用される空気量が膨大であり、理
論的にはともかく実現は困難である。また、ドリルビッ
ト３４の打撃による岩石の破砕によって生じる操り粉
（掘削屑）が打撃ハンマの排気エアによってドリルハウ
ジング３３の外周面に沿って地表まで吹上げられて、操
り粉が飛散しその処理が難しいという問題がある。
【０００７】本発明は上記の事情に基づきなされたもの
で、ダウンホールドリルを使用した環状の大口径、大深
度の竪坑掘削工法及びこの竪坑掘削工法に使用する竪孔
掘削機を提供する。
で、ダウンホールドリルを使用した環状の大口径、大深
度の竪坑掘削工法及びこの竪坑掘削工法に使用する竪孔
掘削機を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本願の第１の発明は、円
筒状鋼管の内側に圧縮空気室を環状に配設したドリルス
テムの先端に環状のドリルハウジングを取付け、このド
リルハウジング内にドリルビットを備えた複数個のドリ
ルユニットを環状に装着した環状掘削手段と、このドリ
ルユニットの前記ドリルビットを前記圧縮空気室からの
空気圧で打撃する衝撃破砕手段とを備えたことを特徴と
する竪坑掘削工法である。
筒状鋼管の内側に圧縮空気室を環状に配設したドリルス
テムの先端に環状のドリルハウジングを取付け、このド
リルハウジング内にドリルビットを備えた複数個のドリ
ルユニットを環状に装着した環状掘削手段と、このドリ
ルユニットの前記ドリルビットを前記圧縮空気室からの
空気圧で打撃する衝撃破砕手段とを備えたことを特徴と
する竪坑掘削工法である。
【０００９】第２の発明は、円筒状鋼管の内側に圧縮空
気室を環状に配設したドリルステムの先端に環状のドリ
ルハウジングを取付け、このドリルハウジング内にドリ
ルビットを備えた複数個のドリルユニットを環状に装着
した環状掘削手段と、このドリルユニットの前記ドリル
ビットを前記圧縮空気室からの空気圧で打撃する衝撃破
砕手段と、このドリルビットの衝撃破砕による掘削の深
度増加に伴ない前記ドリルステムの上部に継ぎ足用ドリ
ルステムを連結する深度掘削手段を備えたことを特徴と
する竪坑掘削工法である。
気室を環状に配設したドリルステムの先端に環状のドリ
ルハウジングを取付け、このドリルハウジング内にドリ
ルビットを備えた複数個のドリルユニットを環状に装着
した環状掘削手段と、このドリルユニットの前記ドリル
ビットを前記圧縮空気室からの空気圧で打撃する衝撃破
砕手段と、このドリルビットの衝撃破砕による掘削の深
度増加に伴ない前記ドリルステムの上部に継ぎ足用ドリ
ルステムを連結する深度掘削手段を備えたことを特徴と
する竪坑掘削工法である。
【００１０】第３の発明は、円筒状鋼管の内側に圧縮空
気室を環状に配設したドリルステムと、このドルステム
の先端に取付けられた環状のドリルハウジングと、この
ドリルハウジング内に配置されドリルビットを備えた複
数個のドリルユニットからなり、このドリルユニットを
前記ドリルハウジング内に環状に装着し、前記圧縮空気
室からの空気圧によって前記ドリルビットを打撃して環
状に衝撃破砕を行い掘削することを特徴とする竪坑掘削
機である。
気室を環状に配設したドリルステムと、このドルステム
の先端に取付けられた環状のドリルハウジングと、この
ドリルハウジング内に配置されドリルビットを備えた複
数個のドリルユニットからなり、このドリルユニットを
前記ドリルハウジング内に環状に装着し、前記圧縮空気
室からの空気圧によって前記ドリルビットを打撃して環
状に衝撃破砕を行い掘削することを特徴とする竪坑掘削
機である。
【００１１】第４の発明は、円筒状鋼管の内側に圧縮空
気室を環状に配設したドリルステムと、このドリルステ
ムの上部に連結する圧縮空気用パイプを内蔵する円筒状
鋼管の継ぎ足用ドリルステムと、前記ドリルステムの先
端に取付けられた環状のドリルハウジングと、このドリ
ルハウジングに配置されドリルビットを備えた複数個の
ドリルユニットからなり、このドリルユニットを前記ド
リルハウジング内に環状に装着し、前記圧縮空気室から
の空気圧によって前記ドリルビットを打撃して環状に衝
撃破砕を行い掘削深度を増加するに伴い前記ドリルステ
ムの上部に継ぎ足用ドリルステムを連結することを特徴
とする竪坑掘削機である。
気室を環状に配設したドリルステムと、このドリルステ
ムの上部に連結する圧縮空気用パイプを内蔵する円筒状
鋼管の継ぎ足用ドリルステムと、前記ドリルステムの先
端に取付けられた環状のドリルハウジングと、このドリ
ルハウジングに配置されドリルビットを備えた複数個の
ドリルユニットからなり、このドリルユニットを前記ド
リルハウジング内に環状に装着し、前記圧縮空気室から
の空気圧によって前記ドリルビットを打撃して環状に衝
撃破砕を行い掘削深度を増加するに伴い前記ドリルステ
ムの上部に継ぎ足用ドリルステムを連結することを特徴
とする竪坑掘削機である。
【００１２】
【作用】上記構成の本発明のダウンホールドリルを使用
した竪坑掘削工法並びに竪孔掘削機においては、ドリル
ハウジングに環状に配設したドリルユニットのドリルビ
ットを打撃することによって硬質地盤の衝撃破砕を環状
に行い、リング型の大口径の掘削が可能である。
した竪坑掘削工法並びに竪孔掘削機においては、ドリル
ハウジングに環状に配設したドリルユニットのドリルビ
ットを打撃することによって硬質地盤の衝撃破砕を環状
に行い、リング型の大口径の掘削が可能である。
【００１３】また、円筒状鋼管のドリルステムの上部
に、継ぎ足用ドリルステムを同軸で継ぎ足すことが可能
であるところから大深度の掘削ができる。
に、継ぎ足用ドリルステムを同軸で継ぎ足すことが可能
であるところから大深度の掘削ができる。
【００１４】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す断面図、図２
は図１のドリルステムとドリルハウジングの一部切欠き
断面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は図２のＢ
−Ｂ線矢視図、図５はドリルユニットおよびドリルステ
ムの一部断面図、図６は本発明の他実施例を示す断面
図、図７は図６の継ぎ足用のドリルステム、ドリルステ
ムとドリルハウジングの一部切欠き断面図、図８は図７
のＣ−Ｃ線矢視図である。
は図１のドリルステムとドリルハウジングの一部切欠き
断面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は図２のＢ
−Ｂ線矢視図、図５はドリルユニットおよびドリルステ
ムの一部断面図、図６は本発明の他実施例を示す断面
図、図７は図６の継ぎ足用のドリルステム、ドリルステ
ムとドリルハウジングの一部切欠き断面図、図８は図７
のＣ−Ｃ線矢視図である。
【００１５】本願発明の竪坑掘削機の実施例を図１〜５
を用いて説明する。これらの図において、竪坑掘削機
は、圧縮空気用パイプ２から送られる圧縮空気を分配さ
せる圧縮空気室３を環状に配設した円筒状鋼管のドリル
ステム１と、このドルステム１の先端に取付けられた環
状のドリルハウジング５と、このドリルハウジング５内
に配置され衝撃破砕用のドリルビット６を備えた複数個
のドリルユニット４によって構成される。
を用いて説明する。これらの図において、竪坑掘削機
は、圧縮空気用パイプ２から送られる圧縮空気を分配さ
せる圧縮空気室３を環状に配設した円筒状鋼管のドリル
ステム１と、このドルステム１の先端に取付けられた環
状のドリルハウジング５と、このドリルハウジング５内
に配置され衝撃破砕用のドリルビット６を備えた複数個
のドリルユニット４によって構成される。
【００１６】ドリルステム１は、円筒状鋼管で構成さ
れ、内側に圧縮空気用パイプ２とこれに連結し、圧縮空
気を各ドリルユニット４に分配する圧縮空気室３が内側
壁面下部に環状に配設されている。このドリルステム１
の先端には、環状のドリルハウジング５がネジ、ビス等
の連結具を介して取付けられている。
れ、内側に圧縮空気用パイプ２とこれに連結し、圧縮空
気を各ドリルユニット４に分配する圧縮空気室３が内側
壁面下部に環状に配設されている。このドリルステム１
の先端には、環状のドリルハウジング５がネジ、ビス等
の連結具を介して取付けられている。
【００１７】ドリルハウジング５は、図２および図５に
示すように、ドリルステム１と同径の環状をなし、ドリ
ルステム１の先端に、同軸でネジ、ビス等の連結具で連
結されている。このドリルハウジング５には、円周方向
にドリルビット６を環状に突出させた複数個（図示は８
個）のドリルユニット４が装着されている。また、ドリ
ルステム１の内側は、図３に示すように、圧縮空気用パ
イプ２とそれを保護するために保護板２１が円筒状に取
り付けられている。保護板２１を取付けることにより掘
削によって生じた岩石を破壊したり、通路内の残土を排
出するハンマーグラブ１０等の操作から圧縮空気用パイ
プ２を保護するものである。
示すように、ドリルステム１と同径の環状をなし、ドリ
ルステム１の先端に、同軸でネジ、ビス等の連結具で連
結されている。このドリルハウジング５には、円周方向
にドリルビット６を環状に突出させた複数個（図示は８
個）のドリルユニット４が装着されている。また、ドリ
ルステム１の内側は、図３に示すように、圧縮空気用パ
イプ２とそれを保護するために保護板２１が円筒状に取
り付けられている。保護板２１を取付けることにより掘
削によって生じた岩石を破壊したり、通路内の残土を排
出するハンマーグラブ１０等の操作から圧縮空気用パイ
プ２を保護するものである。
【００１８】ドリルユニット４は、ドリルハウジング５
の外周の小さい面積部分の環状断面にドリルビット６を
突出させた状態で複数個が適宜装着されている。ドリル
ユニット４は、ドリルハウジング５に環状に装着し、上
方のドリルステム１の圧縮空気室３から送られる空気圧
によってドリルビット６を打撃し、岩石１９を環状に衝
撃破砕して掘削する。
の外周の小さい面積部分の環状断面にドリルビット６を
突出させた状態で複数個が適宜装着されている。ドリル
ユニット４は、ドリルハウジング５に環状に装着し、上
方のドリルステム１の圧縮空気室３から送られる空気圧
によってドリルビット６を打撃し、岩石１９を環状に衝
撃破砕して掘削する。
【００１９】図５はドリルユニット４の一例を示すもの
で、圧縮空気室の空気圧によってドリルビット６を打撃
するダウンホールドリルである。すなわち、ドリルユニ
ット４は、シリンダ４１内に装着されたピストン部４２
と、このピストン部４２に打撃される端面に超硬チップ
４３を植設してなるドリルビット６を備えている。給気
口４４は、環状に配置されたドリルステム１の圧縮空気
室３とつながり、圧縮空気室３を経て圧縮空気が送られ
る。
で、圧縮空気室の空気圧によってドリルビット６を打撃
するダウンホールドリルである。すなわち、ドリルユニ
ット４は、シリンダ４１内に装着されたピストン部４２
と、このピストン部４２に打撃される端面に超硬チップ
４３を植設してなるドリルビット６を備えている。給気
口４４は、環状に配置されたドリルステム１の圧縮空気
室３とつながり、圧縮空気室３を経て圧縮空気が送られ
る。
【００２０】ドリルビット６は、ドリルユニット４に備
えられたもので、先端に超硬チップ４３が適宜配設され
ている。ドリルハウジング５の円周縁部から突出して設
けられる。上記構成のドリルビット６は、ドリルユニッ
ト４内のピストン部４２に圧縮空気室３から圧縮空気を
付与することにより、ドリルビット６がピストン部４２
によって打撃され硬質岩盤１９を衝撃破砕する。
えられたもので、先端に超硬チップ４３が適宜配設され
ている。ドリルハウジング５の円周縁部から突出して設
けられる。上記構成のドリルビット６は、ドリルユニッ
ト４内のピストン部４２に圧縮空気室３から圧縮空気を
付与することにより、ドリルビット６がピストン部４２
によって打撃され硬質岩盤１９を衝撃破砕する。
【００２１】円筒状鋼管のドリルステム１の先端に環状
のドリルハウジング５を取付けて継げ、保護板２１を取
付けると内側に通路９が形成される。この通路９には、
衝撃破砕によって生じた繰り粉（切削屑）および内側に
残留した岩石を一旦保持すると共に、排出するハンマー
グラブ１０等が上方より挿入され、掘削によって発生し
た排土処理を適宜行う。通路９は、掘削が進むのとそれ
に伴う排土処理を行うと空間が大きく、ドリルビット６
の衝撃破砕時の排気エアによる繰り粉の吹き上が生じな
い。
のドリルハウジング５を取付けて継げ、保護板２１を取
付けると内側に通路９が形成される。この通路９には、
衝撃破砕によって生じた繰り粉（切削屑）および内側に
残留した岩石を一旦保持すると共に、排出するハンマー
グラブ１０等が上方より挿入され、掘削によって発生し
た排土処理を適宜行う。通路９は、掘削が進むのとそれ
に伴う排土処理を行うと空間が大きく、ドリルビット６
の衝撃破砕時の排気エアによる繰り粉の吹き上が生じな
い。
【００２２】この実施例の竪坑掘削機は、図１に示すよ
うに、円筒状鋼管のドリルステム１の先端に、ドリルユ
ニット４が環状に適宜配置された環状のドリルハウジン
グ５が取付られ、連結部をネジ、ビスなどの連結具で連
結して構成されている。このドリルハウジング５の先端
から、ドリルユニット４の衝撃破砕用のドリルビット６
が突出している。この状態で地盤７に建て、回転建込み
装置１１で支持する。回転建込み装置１１はドリルステ
ム１をクランプすると共に回転と送り込みを与える。１
２は回転建込み装置１１の油圧シリンダ、１３は回転建
込み装置１１のクランプ部である。ドリルステム１に回
転建込み装置１１で回転を与え、油圧シリンダ１２によ
って送りを与える。回転建込み装置１１でドリルステム
１を回転させながら、ドリルユニット４のドリルビット
６を打撃し、岩石１９を衝撃破砕して掘削を進行させ
る。
うに、円筒状鋼管のドリルステム１の先端に、ドリルユ
ニット４が環状に適宜配置された環状のドリルハウジン
グ５が取付られ、連結部をネジ、ビスなどの連結具で連
結して構成されている。このドリルハウジング５の先端
から、ドリルユニット４の衝撃破砕用のドリルビット６
が突出している。この状態で地盤７に建て、回転建込み
装置１１で支持する。回転建込み装置１１はドリルステ
ム１をクランプすると共に回転と送り込みを与える。１
２は回転建込み装置１１の油圧シリンダ、１３は回転建
込み装置１１のクランプ部である。ドリルステム１に回
転建込み装置１１で回転を与え、油圧シリンダ１２によ
って送りを与える。回転建込み装置１１でドリルステム
１を回転させながら、ドリルユニット４のドリルビット
６を打撃し、岩石１９を衝撃破砕して掘削を進行させ
る。
【００２３】また、ドリルステム１の上部にはスイベル
ジョイント１４とスイベルジョイントカバー１５が取り
付けられている。スイベルジョイント１４には圧縮空気
を送る圧縮空気供給口１６が取りつけられ、図示外のコ
ンプレッサから圧縮空気が供給される。このスイベルジ
ョイント１４はドリルステム１が回転建込み装置１１で
回転しても圧縮空気供給口１６は回転しない構造になっ
ている。１７は地盤７に固定される回転建込み装置１１
の土台を示す。地盤７は上層が転石１８が混在した軟質
層で構成され、下層は岩石部１９の硬質地盤を示すもの
である。
ジョイント１４とスイベルジョイントカバー１５が取り
付けられている。スイベルジョイント１４には圧縮空気
を送る圧縮空気供給口１６が取りつけられ、図示外のコ
ンプレッサから圧縮空気が供給される。このスイベルジ
ョイント１４はドリルステム１が回転建込み装置１１で
回転しても圧縮空気供給口１６は回転しない構造になっ
ている。１７は地盤７に固定される回転建込み装置１１
の土台を示す。地盤７は上層が転石１８が混在した軟質
層で構成され、下層は岩石部１９の硬質地盤を示すもの
である。
【００２４】次に、上記の掘削機を使用した本発明の工
法の実施例について掘削機の作用、効果とともに説明す
る。
法の実施例について掘削機の作用、効果とともに説明す
る。
【００２５】図１に示すように、円筒状鋼管のドリルス
テム１の先端にドリルユニット４を複数個装着した環状
のドリルハウジング５を取付ける。これを掘削する地盤
７上に回転建込み装置１１で支持する。すなわち、クラ
ンプ１３でドリルステム１を保持し、上部にスイベルジ
ョイント１４を取り付け、吸気口１６に図示しないコン
プレッサからのパイプを連結する。この状態で、クラン
プ１３で回転と送りを付与すると共に、圧縮空気を図示
しないコンプレッサから供給口１６に送り込み、スイベ
ルジョイント１４を経て圧縮空気用パイプ２を通して圧
縮空気室３に送り込まれ、圧縮空気室３からそれぞれの
ドリルユニット４の給気口４４に供給される。圧縮空気
の空気圧によってドリルユニット４のピストンが駆動さ
れ、ドリルビット６が打撃されて岩石１９を衝撃破砕す
る。
テム１の先端にドリルユニット４を複数個装着した環状
のドリルハウジング５を取付ける。これを掘削する地盤
７上に回転建込み装置１１で支持する。すなわち、クラ
ンプ１３でドリルステム１を保持し、上部にスイベルジ
ョイント１４を取り付け、吸気口１６に図示しないコン
プレッサからのパイプを連結する。この状態で、クラン
プ１３で回転と送りを付与すると共に、圧縮空気を図示
しないコンプレッサから供給口１６に送り込み、スイベ
ルジョイント１４を経て圧縮空気用パイプ２を通して圧
縮空気室３に送り込まれ、圧縮空気室３からそれぞれの
ドリルユニット４の給気口４４に供給される。圧縮空気
の空気圧によってドリルユニット４のピストンが駆動さ
れ、ドリルビット６が打撃されて岩石１９を衝撃破砕す
る。
【００２６】掘削は、油圧シリンダー１２が伸長させた
状態で、回転建込み装置１１でドリルステム１を回転さ
せると共にコンプレッサからの圧縮空気で環状に配置さ
れたドリルユニッ４のドリルビット６を打撃する。ドリ
ルビット６の打撃によりドリルビット６の外径に対応す
るように硬質地盤１９を環状に掘削し、徐々に油圧シリ
ンダによって送りを与えて硬質地盤を掘削する。破砕さ
れた岩石や内側に残留した岩石２０は、通路９内で大き
いものはチゼル等で破砕され、搬出が容易な大きさに砕
かれた後、上方から挿入したハンマーグラブ１０等で通
路９から引上げられて外部に排出さける。このように掘
削の伸長に伴い通路９が大きな空間を形成するので、打
撃破砕時のドリルユニット４の排気エアで、操り粉の吹
上が生じない。
状態で、回転建込み装置１１でドリルステム１を回転さ
せると共にコンプレッサからの圧縮空気で環状に配置さ
れたドリルユニッ４のドリルビット６を打撃する。ドリ
ルビット６の打撃によりドリルビット６の外径に対応す
るように硬質地盤１９を環状に掘削し、徐々に油圧シリ
ンダによって送りを与えて硬質地盤を掘削する。破砕さ
れた岩石や内側に残留した岩石２０は、通路９内で大き
いものはチゼル等で破砕され、搬出が容易な大きさに砕
かれた後、上方から挿入したハンマーグラブ１０等で通
路９から引上げられて外部に排出さける。このように掘
削の伸長に伴い通路９が大きな空間を形成するので、打
撃破砕時のドリルユニット４の排気エアで、操り粉の吹
上が生じない。
【００２７】次に、本発明の他の実施例を図６〜８を参
照して説明する。図１と同一部分は同一符号を付して説
明を省略する。
照して説明する。図１と同一部分は同一符号を付して説
明を省略する。
【００２８】この実施例は、図６〜８に示すように、ド
リルステム１の上部に継ぎ足用ドリルステム２２を連結
して伸長する。ドリルハウジング５に装着されたドリル
ユニット４の衝撃破砕による掘削が進み深度増加に伴な
いドリルステム１が地中に侵入すると、ドリルステム１
のみでは掘削が止まってしまう。そこでドリルステム１
の上部に継ぎ足用ドリルステム２２を同軸で継ぎ足して
伸長する。この継ぎ足用ドリルステム２２は、円筒状鋼
管で形成され、ドリルステム１の圧縮空気室３と継らな
る圧縮空気用パイプ２３が内蔵され、ネジ、ビス等の連
結具でドリルステム１と連結されている。この継ぎ足用
ドリルステム２２は掘削深度に対応して、複数本を継ぎ
足すことができる。２４は圧縮空気用パイプ２３の保護
カバーである。
リルステム１の上部に継ぎ足用ドリルステム２２を連結
して伸長する。ドリルハウジング５に装着されたドリル
ユニット４の衝撃破砕による掘削が進み深度増加に伴な
いドリルステム１が地中に侵入すると、ドリルステム１
のみでは掘削が止まってしまう。そこでドリルステム１
の上部に継ぎ足用ドリルステム２２を同軸で継ぎ足して
伸長する。この継ぎ足用ドリルステム２２は、円筒状鋼
管で形成され、ドリルステム１の圧縮空気室３と継らな
る圧縮空気用パイプ２３が内蔵され、ネジ、ビス等の連
結具でドリルステム１と連結されている。この継ぎ足用
ドリルステム２２は掘削深度に対応して、複数本を継ぎ
足すことができる。２４は圧縮空気用パイプ２３の保護
カバーである。
【００２９】継ぎ足用ドリルステム２２の連結は、ドリ
ルステム１に取付けられているスイベルジョイント１４
を一旦外し、上方から新しい継ぎ足用ドリルステム２２
を継ぎ足し、両者をボルト、ビス等の連結具で同軸的に
接続する。再度、スイベルジョイント１４を継ぎ足用ド
リルステム２２に取り付けて、前述と同様に衝撃破砕に
よる掘削が行われる。継ぎ足用ドリルステム２２を取り
付けても、通路９は同様に形成される。このようにドリ
ルステム１の上部に継ぎ足用ドリルステム２２を順次継
ぎ足すことにより大深度の掘削ができる。
ルステム１に取付けられているスイベルジョイント１４
を一旦外し、上方から新しい継ぎ足用ドリルステム２２
を継ぎ足し、両者をボルト、ビス等の連結具で同軸的に
接続する。再度、スイベルジョイント１４を継ぎ足用ド
リルステム２２に取り付けて、前述と同様に衝撃破砕に
よる掘削が行われる。継ぎ足用ドリルステム２２を取り
付けても、通路９は同様に形成される。このようにドリ
ルステム１の上部に継ぎ足用ドリルステム２２を順次継
ぎ足すことにより大深度の掘削ができる。
【００３０】以上のように、竪坑掘削機により硬質地盤
の破砕に同期してドリルステムを押し進めれば、大口径
の掘削を進めることができる。また、複数個の継ぎ足用
のドリルステムを順次に継ぎ足して掘削を行えば、どの
ような深さの掘削でも遂行することができる。
の破砕に同期してドリルステムを押し進めれば、大口径
の掘削を進めることができる。また、複数個の継ぎ足用
のドリルステムを順次に継ぎ足して掘削を行えば、どの
ような深さの掘削でも遂行することができる。
【００３１】上記のように本発明においては、環状のド
リルハウジング５にドリルユニット４を環状に配置した
ので、ドリルビット６の衝撃破砕で環状に掘削するよう
にしているので、大口径の掘削が可能である。また、ド
リルステム１の上部に継ぎ足用ドリルステム２２の継ぎ
足しを行って掘削を進めれば大深度の掘削も可能であ
る。さらに、本発明のドリルユニットは衝撃破砕により
掘削を進めるもので、摩擦回転による掘削と異なり、ド
リルビット６の超硬チップの磨耗は少なくは最小限で済
みその交換も最小限とすることができる。
リルハウジング５にドリルユニット４を環状に配置した
ので、ドリルビット６の衝撃破砕で環状に掘削するよう
にしているので、大口径の掘削が可能である。また、ド
リルステム１の上部に継ぎ足用ドリルステム２２の継ぎ
足しを行って掘削を進めれば大深度の掘削も可能であ
る。さらに、本発明のドリルユニットは衝撃破砕により
掘削を進めるもので、摩擦回転による掘削と異なり、ド
リルビット６の超硬チップの磨耗は少なくは最小限で済
みその交換も最小限とすることができる。
【００３２】
【発明の効果】上記から明らかなように本発明によれ
ば、環状のドリルハウジングにドリルユニットを環状に
装着したので、ドリルビットの打撃による破砕作用で硬
質地盤に進入することにより、リング型の大口径の掘削
を容易かつ迅速に行うことができる。また、形成される
円筒状通路の空間が大きいので排気空気による操り粉
（掘削屑）の飛散も無くクリーンに行うことができる。
また、継ぎ足用ドリルステムを継ぎ足すことによって、
大深度の掘削を容易に行うことができる。しかも打撃に
よる衝撃破砕によって掘削を進めるものであるから、超
硬チップの磨耗は少なくその交換を最小限とすることが
できる。
ば、環状のドリルハウジングにドリルユニットを環状に
装着したので、ドリルビットの打撃による破砕作用で硬
質地盤に進入することにより、リング型の大口径の掘削
を容易かつ迅速に行うことができる。また、形成される
円筒状通路の空間が大きいので排気空気による操り粉
（掘削屑）の飛散も無くクリーンに行うことができる。
また、継ぎ足用ドリルステムを継ぎ足すことによって、
大深度の掘削を容易に行うことができる。しかも打撃に
よる衝撃破砕によって掘削を進めるものであるから、超
硬チップの磨耗は少なくその交換を最小限とすることが
できる。
【図１】本発明の一実施例を示す断面図。
【図２】ドリルハウジングとドリルステムの一部切欠き
断面図。
断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図。
【図４】図２のＢ−Ｂ線矢視図。
【図５】ドリルユニットとドリルステムの一部断面図。
【図６】本発明の他の実施例を示す一部切欠き断面図
【図７】ドリルハウジングとドリルステムと継ぎ足用ド
リルステムの一部切欠き断面図
リルステムの一部切欠き断面図
【図８】図７のＣ−Ｃ線断面図。
【図９】チュービング装置用のケーシング及び超硬チッ
プの斜視図。
プの斜視図。
【図１０】従来のクラスタドリルの斜視図。
【図１１】図１０の下面図。
１………ドリルステム ２………圧縮空気用パイプ ３………圧縮空気室 ４………ドリルユニット ５………ドリルハウジング ６………ドリルビット
Claims (4)
- 【請求項１】 円筒状鋼管の内側に圧縮空気室を環状に
配設したドリルステムの先端に環状のドリルハウジング
を取付け、このドリルハウジング内にドリルビットを備
えた複数個のドリルユニットを環状に装着した環状掘削
手段と、このドリルユニットの前記ドリルビットを前記
圧縮空気室からの空気圧で打撃する衝撃破砕手段とを備
えたことを特徴とする竪坑掘削工法。 - 【請求項２】 円筒状鋼管の内側に圧縮空気室を環状に
配設したドリルステムの先端に環状のドリルハウジング
を取付け、このドリルハウジング内にドリルビットを備
えた複数個のドリルユニットを環状に装着した環状掘削
手段と、このドリルユニットの前記ドリルビットを前記
圧縮空気室からの空気圧で打撃する衝撃破砕手段と、こ
のドリルビットの衝撃破砕による掘削の深度増加に伴な
い前記ドリルステムの上部に継ぎ足用ドリルステムを連
結する深度掘削手段とを備えたことを特徴とする竪坑掘
削工法。 - 【請求項３】 円筒状鋼管の内側に圧縮空気室を環状に
配設したドリルステムと、このドルステムの先端に取付
けられた環状のドリルハウジングと、このドリルハウジ
ング内に配置されドリルビットを備えた複数個のドリル
ユニットからなり、 このドリルユニットを前記ドリルハウジング内に環状に
装着し、前記圧縮空気室からの空気圧によって前記ドリ
ルビットを打撃して環状に衝撃破砕を行い掘削すること
を特徴とする竪坑掘削機。 - 【請求項４】 円筒状鋼管の内側に圧縮空気室を環状に
配設したドリルステムと、このドリルステムの上部に連
結する圧縮空気用パイプを内蔵する円筒状鋼管の継ぎ足
用ドリルステムと、前記ドリルステムの先端に取付けら
れた環状のドリルハウジングと、このドリルハウジング
に配置されドリルビットを備えた複数個のドリルユニッ
トからなり、 このドリルユニットを前記ドリルハウジング内に環状に
装着し、前記圧縮空気室からの空気圧によって前記ドリ
ルビットを打撃して環状に衝撃破砕を行い掘削深度を増
加するに伴い前記ドリルステムの上部に継ぎ足用ドリル
ステムを連結することを特徴とする竪坑掘削機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1352595A JP2633215B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 竪坑掘削工法および竪坑掘削機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1352595A JP2633215B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 竪坑掘削工法および竪坑掘削機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08199958A true JPH08199958A (ja) | 1996-08-06 |
| JP2633215B2 JP2633215B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=11835579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1352595A Expired - Fee Related JP2633215B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 竪坑掘削工法および竪坑掘削機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2633215B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008025274A (ja) * | 2006-07-24 | 2008-02-07 | Tungaloy Corp | 掘削工具 |
| KR101313433B1 (ko) * | 2012-01-13 | 2013-10-01 | 노지연 | 피알디 공법을 이용한 대구경 천공 방법 |
| CN113882812A (zh) * | 2021-08-23 | 2022-01-04 | 重庆宏工工程机械股份有限公司 | 狭窄空间下智能小型竖井钻孔机及钻孔方法 |
-
1995
- 1995-01-31 JP JP1352595A patent/JP2633215B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008025274A (ja) * | 2006-07-24 | 2008-02-07 | Tungaloy Corp | 掘削工具 |
| KR101313433B1 (ko) * | 2012-01-13 | 2013-10-01 | 노지연 | 피알디 공법을 이용한 대구경 천공 방법 |
| CN113882812A (zh) * | 2021-08-23 | 2022-01-04 | 重庆宏工工程机械股份有限公司 | 狭窄空间下智能小型竖井钻孔机及钻孔方法 |
| CN113882812B (zh) * | 2021-08-23 | 2023-12-12 | 重庆宏工工程机械股份有限公司 | 狭窄空间下智能小型竖井钻孔机及钻孔方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2633215B2 (ja) | 1997-07-23 |
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