JPH09242454A - 掘削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 常時ハンマーによるデバイス（ビット装置）
の殴打を可能とし、粘土層の掘削も良好に行える掘削装
置を提供する。 【解決手段】 筒体１３内を上下動自在、かつ筒体１３
に対して非回転状態に貫通して、ハンマーシリンダ１８
と共に回転可能であり、ハンマーシリンダ１８内に位置
する上端部に筒体１３からの抜け止めをする抜け止め部
１９が形成され、ハンマーシリンダ１８内に位置する上
端面がハンマー２０により殴打される殴打面に形成さ
れ、ハンマーシリンダ１８外に位置する下部にビット部
１２ａ、１２ｂが形成され、ハンマーシリンダ１８内と
外部とを連通するエア抜き孔２３を有するビット装置１
０，１２ａ、１２ｂと、ハンマーシリンダ１８内に設け
られ、ビット装置をハンマー２０により確実に殴打され
る高さ位置に弾床する弾床部材３０とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は掘削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】地面に穴を掘る掘削装置として、ハンマ
ーの衝撃力及びハンマーシリンダの回転力を受けるデバ
イスの底面に取り付けられて回転し、土砂等を掘削する
ビット部を有する掘削装置が知られている（特公平３−
２１７１７号）。上記従来の掘削装置を図２、図３、図
４により説明する。１０はデバイスである。デバイス１
０は、エアハンマー装置１１のハンマーシリンダ１８の
下部内に螺合して固定されたネジ筒（筒体）１３の内周
壁に設けた突条がスプライン溝２５に嵌入することで、
上下動自在、かつネジ筒１３に対して非回転状態に係合
し、図示しない駆動装置によりハンマーシリンダ１８が
軸線を中心として回転されることで、ハンマーシリンダ
１８と共に回転される。

【０００３】ハンマーシリンダ１８内に位置するデバイ
ス１０の上端部にはカラー１９（抜け止め部）が嵌着さ
れて抜け止めがなされている。また、デバイス１０には
エアハンマー装置１１からの排出エアをハンマーシリン
ダ１８内から外部に排出するため、ハンマーシリンダ１
８の内外を連通するエア抜き穴２３が設けられている。
１２ａ、１２ｂは形状がほぼ半円状をなすビット部であ
り、上面に設けた偏心軸１４ａ、１４ｂがデバイス１０
の円形をなす底面の中心に対し、点対称の位置に設けた
軸穴に回動自在に挿入、固定されることでデバイス１０
に装着される。ビット部１２ａ、１２ｂの底面には超硬
合金で形成したビット１６が十分な数固定される。

【０００４】１７はパイプであり、掘削が進むに連れて
デバイス１０の大径部に設けられた押圧部２１がパイプ
１７の内周下部に設けられたカラー２２に当接すること
で、デバイス１０に引き連れられて掘削穴内に進入する
ようになっている。両ビット部１２ａ、１２ｂは、図３
のように、その両周面が底面側から見て円形のとき、そ
の直状端面が適宜な間隔１５をもって対向位置し、また
両ビット部で形成する円の直径はパイプ１７の内径より
も小さい。そして図４のように、ビット部１２ａ、１２
ｂが偏心軸１４ａ、１４ｂを中心に回動して、直状端面
が当接したとき、両ビット部１２ａ、１２ｂの端部がパ
イプ１７より外方に突出して土砂等を掘削する。

【０００５】ハンマーシリンダ１８、デバイス１０が矢
Ａ方向に回転すると、土砂から抵抗を受けているビット
部１２ａ、１２ｂもそれぞれ偏心軸１４ａ、１４ｂを中
心に回動し、図４のようにその直状端面が当接する。以
後この直状端面が互いのストッパ面として作用し、両ビ
ット部１２ａ、１２ｂは先端がパイプ１７より外方に突
出した状態で回転し、かつエアハンマー装置１１のハン
マー２０からの殴打を受けつつ土砂を掘削する。掘削さ
れた土砂等は、エアハンマー装置１１からの高圧の排出
エアによりデバイス１０の外周に設けた排出溝２４およ
びハンマーシリンダ１８とパイプ１７との間を通って外
部に排出される。

【０００６】掘削穴はパイプ１７の径よりも大きくなる
ので、パイプ１７が掘削穴内にデバイス１０と共に引き
込まれるのである。掘削時両ビット部１２ａ、１２ｂは
その直状端面が当接するので、安定して回転する。掘削
終了時には、ハンマーシリンダ１８、およびデバイス１
０が若干逆方向に回転される。これにより両ビット部１
２ａ、１２ｂが図３の状態に戻り、径が減少するので、
パイプ１７を地中に残したまま、デバイス１０等と共に
ビット部１２ａ、１２ｂをパイプ１７内を通して上方に
回収することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】掘削時、デバイス１０
は自重により下降して、ビット部１２ａ、１２ｂが掘削
穴底部に当接した状態で回転かつハンマー２０からの衝
撃力を受けるので掘削が進行する。しかるに、粘土層に
到達した場合、排出溝２４が掘削された土砂により詰ま
りやすく、このため掘削穴内の圧力、したがってまたエ
ア抜き穴２３を通じてハンマーシリンダ１８内の圧力が
極めて大きくなり、そのために、エアハンマー装置１１
がデバイス１０に対して押し上げられた状態になり、ハ
ンマー２０とデバイス１０上端面との間の距離が長くな
って、ハンマー２０により殴打できない、いわゆる空打
ちの状態となって掘削ができなくなる状態が生じる。す
なわち、図２の状態のときはデバイス１０が自重により
下降してビット部１２ａ、１２ｂが掘削穴底部に当接し
た状態であるが、デバイス１０上部がハンマーシリンダ
１８内に突出した状態となっており、ハンマー２０によ
る殴打が可能な位置にある。しかるにハンマーシリンダ
１８内の圧力が高くなると、デバイス１０を残したまま
ハンマーシリンダ１８を含むエアハンマー装置１１が、
ネジ筒１３がカラー１９に当接する位置まで上昇してし
まい、ハンマー２０によるデバイス１０の殴打が不能と
なる、空打ちの状態となるのである。

【０００８】そこで、本発明は上記問題点を解決すべく
なされたものであり、その目的とするところは、常時ハ
ンマーによるデバイス（ビット装置）の殴打を可能と
し、粘土層の掘削も良好に行える掘削装置を提供するに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため次の構成を備える。すなわち、ハンマーシリン
ダ内を移動可能なハンマーを備えたエアハンマー装置
と、該エアハンマー装置の前記ハンマーシリンダ内下部
に固定された筒体と、前記ハンマーシリンダをその軸線
を中心として回転させる駆動装置と、前記筒体内を上下
動自在、かつ筒体に対して非回転状態に貫通して、前記
ハンマーシリンダと共に回転可能であり、前記ハンマー
シリンダ内に位置する上端部に前記筒体からの抜け止め
をする抜け止め部が形成され、前記ハンマーシリンダ内
に位置する上端面が前記ハンマーにより殴打される殴打
面に形成され、前記ハンマーシリンダ外に位置する下部
にビット部が形成され、前記ハンマーシリンダ内と外部
とを連通するエア抜き孔を有するビット装置と、前記ハ
ンマーシリンダ内に設けられ、前記ビット装置を前記ハ
ンマーにより確実に殴打される高さ位置に弾床する弾床
部材とを具備することを特徴としている。

【００１０】ビット装置は弾床部材によって弾床されて
いるので、粘土層などの掘削時、土砂が排出溝等に詰ま
って、エアハンマー装置からの高圧の排出エアによって
ハンマーシリンダ内の圧力が高くなってエアハンマー装
置が上昇しても、ビット装置も弾床部材に弾床されて上
昇するから、常にハンマーによる殴打が可能であり、こ
れにより排出溝等に詰まった土砂も、ハンマーからの殴
打による衝撃を受けて脱落、あるいは剥離等が生じて詰
まりが解消され、排出されることから、継続して掘削が
可能となるのである。つまり、粘土層等で排出溝等に詰
まりが生じても、ハンマーからの継続的な殴打による衝
撃で詰まりを解消しつつ掘削が行えるのである。

【００１１】前記弾床部材を前記ハンマーシリンダ下部
との間に介装したスプリングにより構成することができ
る。また、前記弾床部材をハンマーシリンダ内に脱着自
在に設けると好適であり、通常時の掘削には弾床部材を
取り外して効率的な掘削を行い、粘土層等の掘削時には
装着するようにするとよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。本実施の形態も
基本構成は図２、図３、図４に示す従来の掘削装置と同
じである。すなわち、ハンマー装置１１、デバイス１
０、ビット部１２ａ、１２ｂ、パイプ１７を掘削穴内に
引き連れて行く基本構成は従来装置と同じである。この
従来装置と同じ部材は同一符号を付して説明を省略す
る。本実施の形態ではデバイス１０とビット部１２ａ、
１２ｂを含めてビット装置と称する。

【００１３】本実施の形態では、デバイス１０におい
て、ハンマーシリンダ１８の下部に螺合されたネジ筒
（筒体）１３に嵌入する部位である、スプライン溝２５
が設けられた柱状部１０ａの部位の上方に、この柱状部
１０ａよりも小径の柱状体部１０ｂを設け、この柱状体
部１０ｂの上端部に抜け止め部たるカラー１９を嵌着し
ている。そして、このカラー１９の下方に位置して、カ
ラー１９よりも大径の２つ割りにしたカラー２７を柱状
体部１０ｂに装着し、このカラー２７とネジ筒１３上端
面（あるいはカラー２７とハンマーシリンダ１８内面に
設けた図示しない突部との間であってもよい）との間に
弾床部材たるコイルスプリング３０を配置している。

【００１４】このコイルスプリング３０は、デバイス１
０が自重により下降して、カラー２７を介してカラー１
９の部位で弾性的に受けられた際に、柱状体部１０ｂの
上端面である殴打面が、常時ハンマー２０のストローク
範囲内であって、常にハンマー２０による殴打が可能な
高さ位置にデバイス１０を弾床するものである。上記の
デバイス１０、ビット部１２ａ、１２ｂを有するビット
装置をハンマーシリンダ１８に取り付けるには次のよう
にする。まず、ネジ筒１３に柱状体部１０ｂ、ならびに
柱状部１０ａを、スプライン溝２５がネジ筒１３に嵌入
するよう挿通し、柱状体部１０ｂ外周にコイルスプリン
グ３０を配置し、柱状体部１０ｂ上端にカラー１９を嵌
着し、さらに２つ割りのカラー２７をはめ込む。この状
態で柱状体部１０ｂをハンマーシリンダ１８内に挿入
し、ネジ筒（筒体）１３をハンマーシリンダ１８に螺合
して装着するようにする。

【００１５】上記のごとく構成されているから、通常状
態において従来と同様に掘削が行える。掘削穴内にパイ
プ１７を引き連れていくことも同じである。そして粘土
層等において排出溝２４が土砂等によって詰まっても継
続して掘削が可能である。すなわち前記したように、ビ
ット装置は弾床部材（コイルスプリング３０）によって
弾床されているので、粘土層などの掘削時、土砂が排出
溝２４等に詰まって、エアハンマー装置１１からの高圧
の排出エアによってハンマーシリンダ１８内の圧力が高
くなってエアハンマー装置１１が上昇しても、ビット装
置も弾床部材３０に弾床されて上昇するから、常にハン
マー２０による殴打が可能であり、これにより排出溝２
４等に詰まった土砂も、ハンマー２０からの殴打による
衝撃を受けて脱落、あるいは剥離等が生じて詰まりが解
消され、排出されることから、継続して掘削が可能とな
るのである。つまり、粘土層等で排出溝２４等に詰まり
が生じても、ハンマー２０からの継続的な殴打による衝
撃で詰まりを解消しつつ掘削が行えるのである。

【００１６】なお、弾床部材（コイルスプリング３０）
が介装されることによってハンマー２０による殴打によ
る衝撃エネルギーが減殺され、多少掘削効率が落ちるこ
とは否めない。したがって通常の掘削時には弾床部材を
取り外して掘削を行い、粘土層等の掘削時に弾床部材を
装着して掘削を行う等すれば好適である。弾床部材はコ
イルスプリング３０に限られず、板バネや場合によって
はゴム等の弾性部材を用いることもできる。またビット
部１２ａ、１２ｂも上記に限られないことはもちろんで
あり、場合によってはデバイスと一体型（デバイスに固
定）のものであってもよい。またパイプ１７を引き連れ
ていかない、単なる穴の掘削であってもよい。さらにカ
ラー２７は、カラー１９がコイルスプリング３０を受け
ることのできる大きさであれば、必ずしも設けるを要し
ない。

【００１７】以上本発明につき好適な実施例を挙げて種
々説明したが、本発明はこの実施例に限定されるもので
はなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を
施し得るのはもちろんである。

【００１８】

【発明の効果】本発明に係る掘削装置によれば、上述し
たように、ビット装置は弾床部材によって弾床されてい
るので、粘土層などの掘削時、土砂が排出溝等に詰まっ
て、エアハンマー装置からの高圧の排出エアによってハ
ンマーシリンダ内の圧力が高くなってエアハンマー装置
が上昇しても、ビット装置も弾床部材に弾床されて上昇
するから、常にハンマーによる殴打が可能であり、これ
により排出溝等に詰まった土砂も、ハンマーからの殴打
による衝撃を受けて脱落、あるいは剥離等が生じて詰ま
りが解消され、排出されることから、継続して掘削が可
能となる。つまり、粘土層等で排出溝等に詰まりが生じ
ても、ハンマーからの継続的な殴打による衝撃で詰まり
を解消しつつ掘削が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】掘削装置の概略を示す断面図である。

【図２】従来の掘削装置の概略を示す断面図である。

【図３】ビット部の底面図である。

【図４】掘削時のビット部の状況を示す底面図である。

【符号の説明】

１０ デバイス １１ エアハンマー装置 １２ａ、１２ｂ ビット部 １３ ネジ筒（筒体） １７ パイプ １８ ハンマーシリンダ １９ カラー ２０ ハンマー ２１ 押圧部 ２３ エア抜き穴 ２４ 排出溝 ２５ スプライン溝 ２７ カラー ３０ コイルスプリング（弾床部材）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハンマーシリンダ内を移動可能なハンマ
   ーを備えたエアハンマー装置と、 該エアハンマー装置の前記ハンマーシリンダ内下部に固
   定された筒体と、 前記ハンマーシリンダをその軸線を中心として回転させ
   る駆動装置と、 前記筒体内を上下動自在、かつ筒体に対して非回転状態
   に貫通して、前記ハンマーシリンダと共に回転可能であ
   り、前記ハンマーシリンダ内に位置する上端部に前記筒
   体からの抜け止めをする抜け止め部が形成され、前記ハ
   ンマーシリンダ内に位置する上端面が前記ハンマーによ
   り殴打される殴打面に形成され、前記ハンマーシリンダ
   外に位置する下部にビット部が形成され、前記ハンマー
   シリンダ内と外部とを連通するエア抜き孔を有するビッ
   ト装置と、 前記ハンマーシリンダ内に設けられ、前記ビット装置を
   前記ハンマーにより確実に殴打される高さ位置に弾床す
   る弾床部材とを具備することを特徴とする掘削装置。
2. 【請求項２】 前記弾床部材は、前記抜け止め部と前記
   ハンマーシリンダ下部との間に介装されたスプリングで
   あることを特徴とする請求項１記載の掘削装置。
3. 【請求項３】 前記弾床部材をハンマーシリンダ内に脱
   着自在に設けたことを特徴とする請求項１または２記載
   の掘削装置。