TW200533811A - Laccolith boring machine - Google Patents

Description

200533811 裝置， 鑽掘裝 ’使鑽 程中對 ’而地 南亞國 越深岩 中華民 開專利 轉的方 1更加 施工； 「氣鎚 鑽頭產 提高鑽 上下的 高硬度 直徑越 更加可 的岩層 五、發明說明（1) 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種岩盤鑽掘 力源傳動給鑽掘裝置，並配合 之氣動單元上下往復震動方^ 撞擊震碎岩層之鑽掘裝置。 【先前技術】 一般來說，建築施工的過 必需透過鑽掘設備對地層開挖 差異而有軟硬之分，特別是^ 相當堅硬的岩[尤其鑽掘得 然而習知鑽掘用的鑽頭如 「鑽孔套管之結構改良」，前 緣是螺旋狀的設計，以連續: 但因這種鑽掘方式在鑽入愈深 速度變得更慢，甚而無法繼續 ^華民國專利公告第4 1 5 320號 專利案係透過氣動方式來驅動 鑽碩改以设置向硬度的鋼珠來 碩=到氣鎚氣動式的驅動產生 的石層。前開專利以端面設置 ，上是相當昂貴的，欲鑽掘的 徑都要加大，才目對的成本將會 會透過高硬度鋼珠去撞擊堅硬 不堪使用。 特別是一種透過旋轉動 置自身的重力與該裝置 頭能持續不斷向下重力 地層進行鑽掘的工作， 盤的種類依各地區域以 家（如馬來西亞）是屬灰 層會更加堅硬。 國專利公告第356 89 6 §' 的鑽頭主要係透過其夕丨 式逐漸鑽入地層内部， 堅硬的岩層後’鑽掘# 緣此，後有設計者提庄 鑽頭之結構改良」，Μ 生上下的震動，再加』 掘的強度，施工時，# 震動，藉此來震碎堅石j 鋼珠的鑽頭結構，在居 大，鑽頭直徑及氣鎚j 觀’再加上施工的方^ ，鑽碩損壞率相對提邊

第6頁 200533811 五、發明說明（2)

再 垂直角 反而容 呈垂直 起，而 造成施 再 者，實 度撞擊 易導致 角度撞 鑽頭在 工環境 就施工 階段，第一 一定深 取土筒 掘；如 成鑽掘 換其上 及危險 具，在 慢，現 【發明 本 掘裝置 下往復 鑽掘， 之直徑 複數個 效撞碎 度後， 進入取 此重複 施工， 裝設之 升高。 體積上 場施工 内容】 發明的 ，並配 震動方 其主要 做 圓錐狀 岩層， 際施工的過 ，就施力點 鑽頭的損壞 擊，因撞擊 下鑽深入旋 惡劣，對於 方式來看， 階段係透過 再取出鑽頭 出已鑽碎的 程中， 而言不 ，而且 力量為 轉正好 現場施 習知鑽 重型機 ，第二 岩石碎 第一階段之破碎與 故右僅以早重塑 吊掛頭種類，而導 更由於上述之施工 與重量上均極為龐 場所的工安風險亦 易對岩 ，鑽頭 縱向戶斤 揚起大 工人員 掘岩層 具吊掛 階段貝ij 土，再 第二階 機具施 致成本 方法所 大，不 升高。 層造成強 平面的鋼 以塵土亦 量如瀑布 更是苦不 的施工法 鑽掘設備 是利用重 進行下一 段的挖掘 工，則勢 增加、工 必須使用 僅施工步 大的破裂 珠與岩層售 會沿縱向秦 般的塵土， 堪言。 主要可分J 鑽入岩層飼 型機具吊拮 個深度的鸾 工作才能穷 必重複地f 時延長，D 之重型機 驟繁複緩 目的在提供一種透過旋轉動力源傳動給杳 裝置自身的重力與該巢置之氣動單元」 =，鑽頭能持續不斷向下重力撞擊震碎岩層為 ， 、处讚瓜々又且々鑽盤可依工作手 的不需變更氣動單元之直徑，而且鑽盤設】 提現不同傾斜角度的分布排列，故能孝 故升鑽掘之速度。

20053381】 五、發明說明（3) 達成本發明目的之裝置包八 傳動及氣壓源進氣：羞-銜接器’係I 轴於外緣配合一進氣罩所μ成，;f，該銜接器包含一銜3 :源傳：輸入’該進氣罩係與銜==之上端係供旋轉: ^ .：套官，一端係結合於銜接軸t連通，並供氣壓源輪I 该接頭再結合一氣動單元，該氣下端，並接續—接頭， 使氣動單元驅動鑽頭產生往復震早元並結合連動一鑽頭 本發明的另一目的在提供—:、

構，以單一個施工法達到在鑽掘施工=增—掘取器之結 内碎石廢土之岩盤鑽掘裝置，提 尸同時亦能取出工作井I 本發明的戈|曰认+攸 鑽掘之效率。 有關本發明的較佳實施例及 飛揚之要求。 說明如後。 支街内谷，茲配合圖式| 【實施方式】 首先請參閱「第1圖及「第 置包含有： 圖」’本發明所揭露之裝 震動的ί :π:係提供本發明銜接旋轉動力源傳動及進氣 ：銜接器10包含一銜接軸11於外緣結合-進氣 ，、中銜接軸11之上端係設有第一容置槽丨丨i， 以供驅動軸（圖中去—、抑八署A 、…八女A合置僧丄11

介抓，八。口甲未不）配合置入，亚没有定位孔1 1 3供插銷A 牙 々驅動轴結合於銜接軸11之上端，該銜接軸11之下端 亦=有一第二容置槽11 2，其兩側面亦設有定位孔1 1 4，該第 一谷置槽11 2之中間部位設有一呈九十度垂直相交的通孔 1 1 5 ’而進氣罩1 2即套設於該通孔1 1 5位置處的外緣，其中進

第8頁 200533811 五、發明說明（4) 氣罩1 2於一側設有進氣口 1 2 1 ，兮、# γ 0 將古壓处气於入甘士 1邊進虱口121提供銜接氣壓 合:::==7 接軸1 由轴承1 4的吕免置^ 隹名罢1。 a 曰 一 总 7進軋罩1 2不會跟著銜接軸1 1旋轉； 2 ] _ & 其一端之外側壁面係設有二凹孔2 1，該凹子i 2’2米JL ί 入插銷t定位，而套管20之另-端則為-容置槽 、、罙产/、 土亦具兩疋位孔2 2 1，該套管2 〇於施工中可依鑽掘 度士換不同長度的套管2〇，或組接一個以上的套管2〇 ; 势90 —，頭3〇，其一端設有一頸縮之凹部31，以茲配合於套 槽22的定位孔221處，同樣於施工中藉由打入插砌 紋ή6肉總組接於套管2〇之下端，該接頭3〇之另一端則為管蜎 Γ ，、紋32，另外該接頭3〇之中間位置設有一樞座33，榷 座33之兩側並設有樞孔34 ; 鑽碩4 0結合一氣動單元5〇，該氣動單元5〇之端部為管 i、ί =外螺紋5 1，配合於接頭3 0之内螺紋3 2，其中鑽頭4 0 端二有螺旋狀之鑽盤41，鑽盤41上並附設有複數個鑽具 Α鑽具4 2依附鑽盤4丨設置而呈現不同角度的傾 “八 < 端面為一錐狀的設計，因鑽頭40之鑽盤41設置： ^ =鑽掘之工作井7 0直徑做變更，而不需變更氣動單元5 0 : 二’、’而且鑽具42依附鑽盤41設置而呈現不同角度的4 力4 卜歹〗 且鑽具42為一圓錐狀的設計，故整體為斜向；J 作用點’能有效撞碎岩層，提升鑽掘之速度；其中鑽頭4 200533811 五、發明說明（5) 之另厂端係供結合氣動單元50，俾使氣動單元5〇驅動鑽頭| 產生彺復震動的狀態，得以震碎岩層；該氣動單元5〇為」 體Μ二而缸體52内部設置有一可往復式移動之活塞μ，、秀 空氣壓力灌入缸體52内推動活塞53移動，並配合一回複^ 54使活塞53能於缸體52内往復運動， ： 下的震動；以及 灵座生上丨 一掘取器60，該掘取器60係為一對稱剖邊之錐筒社 内部為中空的容置空間61以供掘土容置其中，掘取哭6:上 3: 置一對凸耳62配合於接頭30之樞座33上：樞孔 座33 Ι ΪΓ穿設該榧孔34使掘取器6G樞設於接頭30之枢 =3= ’而掘取器6〇之底部（配合「第3圖」所示）以抱 :僅1:=蓋64，該單向蓋64底部受到擔緣65之止擋二 以僅旎向上開啟。 细 尸1 精由上述之結構組成本發明之岩盤鑽掘裝置，如「

圖」所示，施工時，氣壓源由銜接器1〇 ， I

1^2^ . Γ, ^ ^ ^ ^ ^ ；2 I ，於回復機構54與鑽頭40之間往復運 = 產生上下的震動，而銜接器10於銜接mi _ =鑽頭4 結合傳動轴（圖中未示），當動力 ς置槽⑴| 動銜接軸η、套管20、接襲、氣動===轉’進而帶 轉，而❹！本發明的裝置施卫態樣為透 ===旋 2裝置’並配合鑽掘裝置自身的重力與該心給 碎岩層來鑽掘’更因本發明的鑽歡鑽=== 第10頁 200533811 五、發明說明（6) - 現 不同角度的傾斜排列，所以鑽具4 2與岩層的角度非垂直 入，碎石廢土會向傾斜的兩側飛散，而不會直接向上、 量的塵土，以減少施工環境所造成的污染。 請再參閱「第4]圖」及「第4 — 2圖」所示，為 取器60在鑽掘過程同時取出碎石廢土之操作狀態，整個 鑽入岩層工作井70的同時’被震碎的岩石廢土會因鑽頭二 斷下探’以即向上頂開單向蓋64 ’進人掘取器㈣ 置空間61内，又因鑽頭4〇是不斷旋轉的，更能靠掘取哭^ 底部不斷將碎石廢土掘人容置空間61内，所以在 ， 工的同時’同時將碎石廢土導入掘取器6〇 , 出工作井7〇，因為掘取器6。的單向蓋64僅能向上開；= :到碎石廢土的重壓，單向蓋64在承載碎石廢土時： 當2狀態，此時，當鑽頭4〇鑽到-定深度，而 來源及進氣的氣壓源暫停供應， 轉動 開工作井70後，將鑽頭40移到_ 2 鑽頭4〇上升 繼續旋轉，掘取器60受到離心力作:、毋碎石廢土的地 張開的狀態，將碎石廢土完全傾倒】之：：使得掘取器60. 施工的同時亦能取出工作井7〇 達到本發明在鑽^ 請參閱「第5M圖」到「第5_4=廢土之—次施工。 置主要施工步驟，其包括有· ^」’為本發明所揭露 I ·將本發明之岩盤鑽掘 _ 並以重型機具80將整個穿置^ 、銜接器1 〇接設氣壓源 "·重型機具_動心出工:傳 得動軸81置入銜接器1 200533811 —— 闊·_ΙΙΙ ι·Μ 五、發明說明（7) 之第一容置槽1 1令，並以插銷Α定位。 III.鑽掘開始（傳動軸81驅動 時，氣動單元50受氣壓灌入進而推動鑽頭L產生/掘，同 動）； 、、土上下的震 IV·進行鑽掘施工的同時將碎石廢土 旁 V·鑽掘結束，將整個裝置退出工作〇， 裔6〇中，· 續旋轉、，使掘取器60張開將碎石廢土完全傾倒出移到- 亡述方法之步驟進行是透過單一個施工法達到 工同日守亦能取出工作井70内碎石廢土之 j在鑽掘施 氣動單元50使鑽頭40能一邊震碎岩層—邊向二本發明以 請再參閱「第6圖」及「第7圖」所示 另一掘取器90之實施方式，其主要係因地 發明配置 域的差異而有軟硬差別之外，土 =介種類依各地區| 所提出的掘取器6。係、可適用在鑽掘G ς同^ ，先前| 作井7°，該工作井内的土質較濕潤：二入」 直接以掘取器6 0將碎石麻+ ^ & 厅乂附耆力較向，^ 同時進行注水的步=施…程4 以本實施例之掘取器90來施工，‘施二；：轭工地時，即可 該掘取器90，係為一連浐.式如:· 取器90外緣之螺旋翼片』病：：2套官狀結構，該掘 係將掘取器90整個套，於凝盤繞，其主要實施方式· 外側（介於接頭30與鑽又頭4〇之又明石盤鑽掘裝置之氣動單元50 使鑽頭4 0旋轉下鑽時，兮 S ，亚與整個裝置結合定位， 娜在旋轉向掘：產生旋轉，使螺旋1 乾展土貝的碎石廢土即會受螺 Π^Η 第12頁 200533811_ 五、發明說明（8) 翼片9 1的旋轉撥動，使碎石廢土被撥在螺旋翼片9 1上，待鑽 掘至一定深度停止鑽掘後，將鑽頭4 0向上提升的同時，碎石 廢土即跟著螺旋翼片9 1被帶出，達到在鑽掘施工的同時亦能 取出工作井7 0内碎石廢土之一次施工法。 雖然本發明的技術内容已透過上述的實施例揭露如前， 惟其僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以之限定本發明 之保護範圍，即凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與 修飾，皆應仍屬本發明保護之範圍。

第13頁 200533811 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 第1圖，為本發明所揭露之裝置平面分解圖。 第2圖，為本發明所揭露之裝置平面組合圖。 第3圖，為本發明掘取器之底視圖。 第4 -1圖，為本發明向下鑽掘時，碎石麼土裝入掘取器之 狀態圖。 第4 -2圖，為本發明掘取器傾倒碎石廢土之狀態圖。 第5-1圖〜第5-4圖，為實現本發明之施工方法連續狀態 圖。

第6圖，為本發明掘取器之另一較佳實施例組裝於氣動單 元外側之平面分解圖。 第7圖，為本發明掘取器之另一較佳實施例組裝於氣動單 元外側之平面組合圖。 【圖式符號說明】 10 .....................銜接器 11 .....................銜接轴 111 ...............第一容置槽 112 ...............第二容置槽 113 ...............定位孔

114 ...............定位孔

115 ...............it iL 12 .....................進氣罩 121 ...............進氣〇 13 .....................〇形環

第14頁 200533811 圖式簡單說明 14.....................軸承 20 .....................套管 、 21 .....................凹孑匕 ^ 22 .....................容置槽

221 ...............定位孑L 30 .....................接頭 31 .....................凹部 32 .....................内螺紋 33 .....................樞座 3 4.....................才區孑L ^ 40 .....................鑽頭 41 .....................鑽盤 42 .....................鑽具 50 .....................氣動單元 51 .....................外螺紋 52 .....................缸體 53 .....................活塞 54 .....................回復機構 60 .....................掘取器 61 .....................容置空間 鲁 62 .....................凸耳 6 3.....................枢結點 64 .....................單向蓋 65 .....................擋緣

第15頁 200533811 圖式簡單說明 70.....................工作井 80 .....................重型機具 81 .....................傳動軸 90 .....................掘取器 91 .....................螺旋翼片 A .....................插銷 第16頁

Claims (1)

1. 200533811 _ 六、申請專利範圍 _ 1 · 一種石盤鑽掘裝置，係透過銜接器同時輸入 動力源及產生震動的氣壓源，而該銜接器之生旋轉的 一接頭，該接頭再續接結合一氣動單元，誃=缒=結合 結合一鑽頭，其特徵在於··該鑽頭設有一 ^ :動單元則 上並設有複數個鑽具，其中鑽頭之鑽、:，該鑽盤 做變更，而不需變更氣動單元之直之直徑 錐狀，呈現不同角度分布排列於鑽盤， ς =面為一 :入產生旋轉的動力源^生震動之氣』：以時 /動違鑽頭產生縱向往復辰動的方式向下 雄早几 2· ^申請專利範圍第}項所述之岩盤鑽掘裝置，° 器係提供旋轉傳動及進氣震動的結構，該銜接哭衡一接 接軸於外緣配合一進氣罩所組成，該銜接軸之上 = 有第一容置槽，以供驅動軸配合置入，並設有 == 插銷穿設定位，該進氣罩係與銜接軸相連通， 且銜接轴設有，通孔，而進氣罩即套設於 扎位置處的外緣。 3·如申請專利範圍第1項所述之岩盤鑽掘裝置，其中接 t外緣壁面係供栖設有對稱且可相對展開之掘取器，五、 =掘取器之底部樯設有/單向蓋，該單向蓋底部^到浐 1 、、之止擋，僅能朝向内部開啟。 田 L如申請專利範圍第2項所述之岩盤鑽掘裝 輛與套管係透過插銷結合定位。'置〃中衡接 申請專利範圍第】項所述之岩盤鑽掘裝 與套管係透過插銷結合定位。 置/、中接頭 200533811 、申請專利範圍 •如申請專利範圍第1項戶斤 述之岩盤鑽掘裝置，其中銜接 套管 口口 一一个上，只"， 々斤 ，、》 内伐 為與接頭之間可裝設結合/套官。 .如申請專利範圍第6項戶斤述之石'盤鑽掘裝置，其中套管 ，鑽掘深度更換不同長度的套管，或組接一個以上的&套 营。 如申請專利範圍第1項所述之岩盤鑽掘裝置，其中接頭 g之外緣壁面設有一框座以供掘取器插設其上。 、 • ^申請專利範圍第〗項所述之岩盤鑽掘裝置，其 ^兀為一缸體，該缸體内部設置有一可往復式移乳 透過空氣壓力灌入缸體内推動活塞移動， / /Si:塞能於缸體内往復運動…推動鑽；：々Λ專=岩， 之螺旋翼片。 ""S掘取為外緣設有連續 8 第18頁 I