JPH04237794A - 掘削方法および掘削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は土中に穴を掘削する掘削
方法および掘削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の掘削装置には、本発明者が開発し
た特開昭６３−１１７８９号に示される装置がある。こ
の従来の掘削装置ではピット装置を、平面形状がデバイ
スの径とほぼ同径のほぼ半円形をなす２個のピットブロ
ックに形成し、該２個のピットブロックに各々軸を立設
すると共に、２個のピットブロックをその直状端面を適
宜な間隔をもって対向させて軸をデバイスに設けた軸穴
に抜け止めして回動自在に嵌入し、その軸位置を、デバ
イスが掘削方向に回転した際に、両ピットブロックの各
々一方の端部が共にデバイスの外周面より所定の掘削量
分だけ突出し、かつその際に両ピットブロックの直状端
面が当接するようデバイスの中心から偏心するようもう
けている。またデバイスの外周面に突出部を設けて、こ
の突出部を管体下端内壁に設けたカラーに係合しうるよ
うにしている。上記の掘削装置によれば、エアハンマー
によりデバイスに衝撃を与えつつデバイスを回転させる
ことにより、穴を掘削することができ、その際管体がデ
バイスに引き連れられて穴内に進入するので、穴内壁を
管体で覆うことができ、穴内壁面の崩壊を防ぐことがで
きる。またピット装置はその両ピットブロックが直状端
面を当接させた状態で回転するので強度的に優れ、磨耗
等を防止でき、さらには掘削終了後にはデバイスを若干
逆回転させることにより、両ピットブロックをほぼ円形
状にすることができるので、管体を穴内に残したまま、
デバイスと共に両ピットブロックを引き上げて回収する
ことができる。掘削中掘り出される土砂はエアによりデ
バイスに設けた排出溝などを通じて管体とエアハンマー
のシリンダとの間の空間から外部に排出するようにして
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の掘削装置では大きな径の穴の掘削ができないという問
題点がある。すなわち上記掘削装置の場合、掘削した土
砂は、管体とエアハンマーのシリンダとの間の空間を通
じてエア圧により外部に排出するものであるが、大径の
穴を掘削する場合引き連れていく管体も必然的に大径の
ものとなり、するとエアハンマーの大きさはほぼ決まっ
ていることから、管体とエアハンマーのシリンダとの間
の空間が大きくなり、エア圧によっては土砂を上方に排
出することができなくなるのである。従来の装置では掘
削しうる穴は最大３０ｃｍ程度のものしかできないのが
現状であった。そこで本発明は上記問題点を解消すべく
なされたものであり、その目的とするところは、大径の
穴の掘削を容易に行うことのできる掘削方法および掘削
装置を提供するにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は次の構成を具備することを特徴とする。すなは
ち、デバイス下面にピット装置を取り付け、エアハンマ
ーによりデバイスに衝撃を加えつつ、デバイスと共にピ
ット装置を回転させて地中に穴を掘る掘削方法において
、　　前記デバイス外周面に突部を設けて、該突部を管
体下端内壁に設けた突段部に当接させることにより管体
をデバイスと共に掘削穴内に連れて行き、掘削穴内壁を
管体で覆うようにし、デバイス中央にはピット装置を通
じて掘削穴底面に通じる吸込穴を設け、該吸込穴に通じ
てエアリフト管をデバイスに取り付け、前記エアハンマ
ーを作動させたエアをさらにエアリフト管に再導入し、
そのエア圧により吸込穴から掘削した土砂をエアリフト
原理により吸い上げて外部に排出することを特徴として
いる。また本発明装置では、エアハンマーと、エアハン
マーに接続されエアハンマーからの衝撃力を受けると共
に回転しつつ土中に進入するデバイスと、デバイスに取
り付けられデバイスと共に回転するピット装置とを具備
する掘削装置において、前記エアハンマーは、複数基そ
の下端においてデバイス上面に取り付けられ、前記デバ
イス外周面には、下端内壁に突段部が突設された管体の
突段部に当接して管体をデバイスと共に掘削穴内に連れ
て行くための突部が形成されており、デバイス上面には
上下方向に貫通する、土砂吸い上げ用の吸込穴が設けら
れ、該吸込穴に通じてデバイスに上下方向にエアリフト
管が取り付けられており、前記エアハンマーからのエア
を該エアハンマーに再導入するためのエア通路がエアハ
ンマーとエアリフト管との間に形成され、前記ピット装
置は、平面形状が前記デバイスの径とほぼ同径のほぼ半
円状をなす２つのピットブロックを有し、該ピットブロ
ックが、その直状端面を適宜な間隔をもって対向させて
、上面に設けた軸がデバイス下面に設けた軸穴に抜け止
めされて嵌入されることにより、デバイスに回動自在に
取り付けられると共に、デバイスが掘削方向に回転した
際に、両ピットブロックの各々一方の端部が共にデバイ
スの外周面より所定の掘削分だけ突出し、かつその際に
両ピットブロックの直状端面が互いに当接するようデバ
イスの中心から偏心して取り付けられ、さらに両ピット
ブロックのうちの少なくとも一方にデバイスの前記吸込
穴に通じる土砂通路を有することを特徴としている。

【０００５】

【作用】本発明においては、エアハンマー１６を複数基
設けたので、デバイス１２に大きな衝撃力を加えること
ができ、大径の穴の掘削が可能となり、また掘削された
土砂を大径の管体５４内から排出するのでなく、デバイ
ス１２の中央に小径のエアリフト管２６を取り付け、こ
のエアリフト管２６内にエアハンマー１６からの高圧エ
アを導入するようにしたので、エアリフト管２６内に強
力な上昇気流を生じさせることができ、エアリフト原理
により穴径が大であっても土砂を外部に排出可能になっ
た。この方法によれば実際４０ｃｍ〜１２０ｃｍ程度の
大径の穴の掘削が可能となった。さらに前記デバイス外
周面の突部と管体下端内壁の突端部が当接して管体をデ
バイスと共に掘削穴内に連れていくことができる。

【０００６】

【実施例】以下では本発明の好適な実施例を添付図面に
基づいて詳細に説明する。図１は掘削装置を示す。１２
はデバイスであり、後記するようにピット装置１４が装
着される。１６、１６はエアハンマーであり、下端にお
いてデバイスに固定されている。エアハンマー１６は内
部にハンマーピストン（図示せず）が内蔵され、このハ
ンマーピストンによってシャフト１８を殴打することに
よりデバイス１２に衝撃力を付与する。なおエアハンマ
ー１６はシャフト１８下端に形成した雄ネジ部２０がデ
バイス上面に形成されている雌ネジ穴２２に螺着される
こよによってデバイス１２に固定されている。本実施例
ではエアハンマー１６を２基デバイス１２に取り付けて
いる。これはより大径のデバイス１２およびピット装置
１４を用いて大径の穴を掘削するためであり、その際に
必要なより大きな衝撃力をデバイス１２に付与しうるよ
うにするためである。またエアハンマー１６、１６はデ
バイス１２に均等に衝撃力を付与しうるように、デバイ
ス１２にデバイス１２の中心に対して対称に位置するよ
うに取り付けるとよい。エアハンマー１６は２基に限ら
れず、３基以上の複数基取り付けてもよい。

【０００７】２４は吸込穴であり、デバイス１２中央上
下方向に貫通してもうけられている。この吸込穴２４の
上部にはエアリフト管２６がその下端において螺着され
ている。さらにこのエアリフト管２６の外側にデバイス
１２に回転力を伝達するための駆動管２８が２重管状に
配置され、駆動管２８もその下端においてデバイス１２
上面に螺着されている。なお駆動管２８は下端にフラン
ジを設けてフランジをデバイス１２上面にボルト止めす
るようにしてもよい。エアリフト管２６と駆動管２８と
の間の空間は中途に設けた隔壁３０により上下に仕切ら
れている。この空間の上部の空間は供給管３２によって
エアハンマー１６、１６上部に連結されてエアハンマー
１６にエアハンマーにエアを供給するためのエア通路３
４に形成されている。３６はシール部であり、駆動管２
８上部外周上に装着され、また連結管３８によりコンプ
レッサ４０に接続されている。これによりコンプレッサ
４０からの圧縮エアを、連結管３８、シール部３６、さ
らに駆動管２８に設けた透孔（図示せず）を通じて、駆
動管２８が回転している状態においてもエア通路３４か
らエアハンマー１６、１６内に供給しうるようになって
いる。４２はチェーンであり、減速機を介してモータ４
４の回転力を駆動管２８に伝達する。エアハンマー１６
、１６下部の前記シャフト１８にはエア排出孔４６が上
下方向に形成されており、エア排出孔４６は雌ネジ穴２
２およびデバイス１２内に設けた通路を通じてエアリフ
ト管２６と駆動管２８との間の下部空間となるエア通路
４８に連通し、該エア通路４８はエア通路上部のエアリ
フト管２６に設けた吹出穴５０からエアリフト管２６内
に通じている。次に、デバイス１２外周面上部には突部
５２が形成されており、この突部５２が、掘削穴の内壁
を覆うための管体５４の下端内壁に設けた突段部５６に
上方から当接しうるようになっている。

【０００８】ピット装置１４は、図２、図３に明確なよ
うに、平面形状がほぼ半円状をなす２個のピットブロッ
ク１４ａ，１４ｂからなり、各ピットブロック１４ａ，
１４ｂには軸５８が立設され、この軸５８がデバイス１
２下面に設けた軸穴６０に抜け止めされて嵌入されるこ
とによって、デバイス１２に回動自在に装着される。こ
の装着方法は、軸５８外周に凹溝をもうけ、この凹溝に
デバイス１２からピンを先端が凹溝内に嵌入するように
することでデバイスに対して回動自在に装着することが
できる。ピットブロック１４ａ，１４ｂはその直状端面
を対向させて配置され、図２のように両者が正対した際
その直状端面間には適当な間隔があくようにする。その
際、両ピットブロック１４ａ，１４ｂの外周はほぼ円形
となり、その径はデバイス１２の径より小さい。そして
デバイス１２がその掘削方向に回転された際、図３に示
すように上記間隔に応じて両ピットブロック１４ａ，１
４ｂが軸５８を中心にその直状端面が当接するまで回動
し、各々の端部が共にデバイス１２の外周面より所定の
掘削量分だけ外方に突出するよう軸５８がデバイス１２
の中心に対して点対称に偏心位置している。ピットブロ
ック１４ａ，１４ｂの底面には超硬合金からなるピット
６２が十分な数固定されている。またピットブロック１
４ａの直状端面部にはデバイス１２の吸込穴２４に通じ
る土砂通路６４が切り欠かれている。この土砂通路はも
う一方のピットブロック１４ｂにも形成してもよいが、
土砂通路部分にはピットを固定することができないので
、ピットブロック中央部の掘削力低下を防止するため一
方のピットブロックにだけ設けるのがよい。

【０００９】続いて動作について説明する。モータ４４
が駆動されると、駆動管２８が回転され、これによりデ
バイス１２、ピットブロック１４、エアハンマー１６が
一斉に掘削方向Ａ（図３）に回転駆動される。これによ
り前記のように両ピットブロック１４ａ，１４ｂがその
直状端面が互いに当接するまで軸５８を中心に回動し、
各々の端部がデバイス１２の外周面より外方に突出する
。両ピットブロックはその直状端面が当接すると直状端
面がストッパとして作用し、ロックされた状態となり、
掘削可能となる。一方コンプレッサ４０から圧縮エアが
前記したようにエアハンマー１６に供給され、エアハン
マー１６が作動されてデバイス１２に衝撃力が加えられ
、これによりピット装置１４は土中を進入しつつ土石を
掘削する。また管体５４はデバイス１２に引き連れられ
て掘削穴中に進入し、掘削穴内壁を覆い、崩れを防止す
る。掘削された土砂は、エアハンマー１６からの排出高
圧エアがエア通路４８、吹出孔５０を通じてエアリフト
管２６内に吹き上げられるので、エアリフト管２６内に
上昇気流が生じ、エアリフト原理により土砂が、土砂通
路６４、吸込穴２４を通じてエアリフト管２６内に吸い
上げられ、外部に排出されるのである。本発明において
は、エアハンマー１６を複数基設けたので、デバイス１
２に大きな衝撃力を加えることができ、大径の穴の掘削
が可能となる。また掘削された土砂を大径の管体５４内
から排出するのでなく、デバイス１２の中央に小径のエ
アリフト管２６を取り付け、このエアリフト管２６内に
エアハンマー１６からの高圧エアを導入するようにした
ので、エアリフト管２６内に強力な上昇気流を生じさせ
ることができ、これにより穴径が大であっても土砂を外
部に排出可能になった。この方法によれば実際４０ｃｍ
〜１２０ｃｍ程度の大径の穴の掘削が可能となった。な
お掘削時には土砂を軟化させ、またシール性を良好にし
てエアリフト管２６内に一層強力な上昇気流を生じさせ
るため、管体５４内に水を供給しつつ掘削を行うのがよ
い。掘削終了後はピット装置を逆回転させて両ピットブ
ロックを円形状にすぼめることによってデバイス１２、
エアハンマー１６と共に、管体５４を穴内に残したまま
上方に引き抜くことができる。上記実施例ではエアリフ
ト管２６と駆動管２８との間をエア通路に形成したが、
エア通路は単にパイプ状のものにしてもよく、この場合
にはエアリフト管により直接デバイスを回転駆動させる
ようにする。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。

【００１０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、大径の穴
の掘削が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】掘削装置の要部を示した正面縦断面図である。

【図２】ピット装置の底面図である。

【図３】ピット装置の底面図である。

【符号の説明】

１２　　デバイス １４　　ピット装置 １６　　エアハンマー ２４　　吸込穴 ２６　　エアリフト管 ４８　　エア通路 ５４　　管体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　デバイス下面にピット装置を取り付け
   、エアハンマーによりデバイスに衝撃を加えつつ、デバ
   イスと共にピット装置を回転させて地中に穴を掘る掘削
   方法において、前記デバイス外周面に突部を設けて、該
   突部を管体下端内壁に設けた突段部に当接させることに
   より管体をデバイスと共に掘削穴内に連れて行き、掘削
   穴内壁を管体で覆うようにし、デバイス中央にはピット
   装置を通じて掘削穴底面に通じる吸込穴を設け、該吸込
   穴に通じてエアリフト管をデバイスに取り付け、前記エ
   アハンマーを作動させたエアをさらにエアリフト管に導
   入し、そのエア圧により吸込穴から掘削した土砂をエア
   リフト原理により吸い上げて外部に排出することを特徴
   とする掘削方法。
2. 【請求項２】　　エアハンマーと、エアハンマーに接続
   されエアハンマーからの衝撃力を受けると共に回転しつ
   つ土中に進入するデバイスと、デバイスに取り付けられ
   デバイスと共に回転するピット装置とを具備する掘削装
   置において、前記エアハンマーは、複数基その下端にお
   いてデバイス上面に取り付けられ、前記デバイス外周面
   には、下端内壁に突段部が突設された管体の突段部に当
   接して管体をデバイスと共に掘削穴内に連れて行くため
   の突部が形成されており、デバイス上面には上下方向に
   貫通する、土砂吸い上げ用の吸込穴が設けられ、該吸込
   穴に通じてデバイスに上下方向にエアリフト管が取り付
   けられており、前記エアハンマーからのエアを該エアハ
   ンマーに導入するためのエア通路がエアハンマーとエア
   リフト管との間に形成され、前記ピット装置は、平面形
   状が前記デバイスの径とほぼ同径のほぼ半円状をなす２
   つのピットブロックを有し、該ピットブロックが、その
   直状端面を適宜な間隔をもって対向させて、上面に設け
   た軸がデバイス下面に設けた軸穴に抜け止めされて嵌入
   されることにより、デバイスに回動自在に取り付けられ
   ると共に、前記軸が、デバイスが掘削方向に回転した際
   に、両ピットブロックの各々一方の端部が共にデバイス
   の外周面より所定の掘削分だけ突出し、かつその際に両
   ピットブロックの直状端面が互いに当接するようデバイ
   スの中心から偏心して配置され、さらに両ピットブロッ
   クのうちの少なくとも一方にデバイスの前記吸込穴に通
   じる土砂通路を有することを特徴とする掘削装置。