JPH0434231Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の利用分野〕 本考案は、圧力エアによりピストンを上下動さ
せ、そのピストンの打撃エネルギによりドリルビ
ツトに繰り返し打撃振動を与えるようにした湿式
空圧打撃掘削装置に係り、特に礫、岩盤等の掘削
及び水中で使用可能な湿式空圧打撃掘削装置に関
する。

〔考案の背景〕

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スと、ケース内
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。

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衝撃力が
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
従来の空圧式打撃ドリル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エアハンマドリルが
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。このためエアハ
ンマドリルの排気エアを水面上の地上に還元させ
ることによつて水頭圧による背圧の影響を受けな
いようにすることが考えられている。

また、ビツトによつて掘削した土砂を効率良く
排出するために、エアハンマドリルを結束してビ
ツト側部上方に排水通路を設け、排水通路から掘
削した土砂を排出することのできる空圧打撃掘削
装置等が考えられている。

しかしながら、このような排水通路が中心部に
位置しない、従来の空圧打撃掘削装置では、均等
な吸込排土が得られず、堀屑が孔底に残留し、吸
込不良若しくは吸込口の閉塞が生じる欠点があ
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、エアハンマドリルが結束される中心部に排水
通路が設けられ、その排水通路の下方に掘削残し
が生じることのなく、又礫等によつて吸込口が閉
塞することのない湿式空圧打撃掘削装置を提供す
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ために、地上から
の圧力エアによつて作動されるピストンと該ピス
トンによつて打撃されるビツトを有するエアハン
マドリルの１本又は複数本で掘削装置を構成し、
前記エアハンマドリルに圧力エアを供給するため
の給気通路と、前記エアハンマドリルの作動に供
した排気エアを地上へ排出するための排気通路と
が形成される湿式空圧打撃掘削装置に於いて、前
記掘削装置の掘削中心部に前記ビツトで掘削され
た掘屑を吸い込む吸込口が開口された排水通路を
設け、前記ビツトのカツタの一部が前記吸込口の
下方略中心位置まで延在形成されたことを特徴と
している。

〔考案の実施例〕

以下添付図面に従つて本考案に係わる湿式空圧
打撃掘削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湿式空圧打撃掘削装置
の施工図が示されており、海底の表土層１上には
支持杭２が建込まれ、ステージ３が構築されてい
る。また表土層１の崩壊を防ぐためケーシングパ
イプ４が岩盤上まで建込まれている。このステー
ジ３上にはベースマシーン５に備えられたリーダ
６が立設され、このリーダ６にはロープ７を介し
てスイベル装置８が、回転駆動装置９に取付けら
れて上下方向に摺動自在に設けられている。

スイベル装置８は回転駆動装置（パワースイベ
ル）９の下部に取付けられ掘管５０を介して本考
案に係る空圧打撃式掘削装置１１を回転可能に支
持している。掘管５０は給気管５４、排気管５６
及び排水管５２からなる。給気管５４及び排気管
５６は圧力エアの通路になつており、圧力エアは
空圧打撃式掘削装置１１のエアハンマドリルに
給、排気される。供給圧力エアはエアコンプレツ
サ７０から供給ライン７２を通つて給気管５４に
送られ、排気管５６を通る排気エアはエア排出ラ
イン７４から排出される。排水管５２を通る掘削
土砂は、リーバスライン７６を介してサンクシヨ
ンポンプ７８に吸引される。

第２図は３本のエアハンマドリルおよび各エア
ハンマドリルに対応してビツトを設けた場合にお
ける本発明に係わる湿式空圧打撃掘削装置に関し
て示しており、第３図は第２図の底面図である。

第２図において、ケーシング１０はその中心部
に掘管５０の排水管５２と連通する排水通路１２
を有するとともに、３本のエアハンマドリル１
４，１６，１８（第３図）を排水通路１２の回り
も結束している。エアハンマドリル１４の下端部
はケーシング１０の下部にシール２０を設けて固
定されるとともに、ビツト２２をスプライン結合
等により軸方向に所定量摺動自在に支持し、この
ビツト２２の上方には圧力エアにより上下動する
ピストン２８が配置されている。なお、他のエア
ハンマドリル１６，１８も図示しないがエアハン
マドリル１４と同様に構成されている。

また、ケーシング１０は、掘管５０の給気管５
４と連通し給気管５４からの圧力エアを各エアハ
ンマドリルに供給するための給気通路３０を有す
るとともに、各エアハンマドリルのピストン作動
に供した排気エアを、ビツト内の通路３２，３
４、ケーシング１０に並設された環状通路３５，
３７、３本の排気通路３６，３８，４０（第３
図）及び上部環状通路３９を介して掘管５０の排
気管５６に排出するための排気通路を有してい
る。

各ビツト２２，２４，２６の側面には凹部２２
Ａ，２４Ａ，２６Ａが形成され、凹部２２Ａ，２
４Ａ，２６Ａにはリング状の干渉部材４２が遊嵌
合され、排水通路１２の下方は干渉部材４２まで
遊嵌して延在されている。干渉部材４２は排水通
路１２の軸方向摺動自在になつており、各ビツト
２２，２４，２６間に相互に干渉して軸方向の移
動量を互いに規制されている。またビツト２２は
排水通路１２の吸込口４４の下方の中心に向けて
延在され、吸込口４４の下方を掘削するためのコ
アカツタ２２Ｂを備えている。

前記の如く構成された空圧打撃掘削装置は、先
ず給気管５４から供給された圧力エアを給気通路
３０を介して各エアハンマドリル１４，１６，１
８に送出し、各エアハンマドリルのピストンを上
下動させビツト２２，２４，２６を打撃し、掘削
する。このとき、ビツト２２のコアカツタ２２Ｂ
はビツト２２と共に動作され、排水通路１２の吸
込口４４の下方が掘削される。これにより、吸込
口４４の下方の中央部に掘削残しを生じることが
ない。又、各ビツト２２，２４，２６の凹部２２
Ａ，２４Ａ，２６Ａは、中空の部材４２の突起４
２Ａと遊嵌合しているため、それぞれ軸方向の移
動が規制され、それぞれ略同一の移動をする。ま
た、掘削された土砂は、サクシヨンポンプ等によ
つて水と共に排水通路１２を介して吸い込まれ、
排水管５２を通つて地上側に回収される。この場
合に排水通路１２の下端の吸込口４４は干渉部材
４２まで延在しているので吸込力は高く、大きな
石等も吸い込むことが出来る。

また、ピストンを作動させた圧力エアは、ビツ
ト内の通路３２，３４、およびケーシング１０に
並設された環状通路３５，３７、３本の排気通路
３６，３８，４０及び上部環状通路３９を介して
合流し、排気管５６に送出され、地上側に排気さ
れる。

第４図は本考案に係わる第２実施例の構造を示
す断面図、第５図は第４図の底面図で、第４図は
第２図に於けるビツト２２，２４，２６の代わり
にビツト６２，６４，６６を設けた場合を示して
いる。ビツト６２，６４，６６の内側の厚みを大
きく形成することによつて排水通路１２の吸込口
４４と下方の掘削地面との間の距離Ｌを大きくと
つている。これにより、掘削土砂の吸込み量が大
きくなる。この場合にも、ビツト６２にはコアカ
ツタ６２ｂが備えられており吸込口４４の下方の
地面の掘削を行つている。尚、各ビツト６２，６
４，６６はその下面に段部６２Ｃ，６４Ｃ，６６
Ｃが形成され、ビツトの重量を小さくしている。

第６図は本考案に係る第３実施例の構造を示す
断面図、第７図は第６図の底面図である。第３実
施例のビツトは第２実施例のビツト６２が３本設
けられている。従つて３本のビツト６２ともコア
カツタ６２Ｂを有しているので、吸込口下方の掘
残し部分をより確実に無くすことが出来る。

第８図は本発明に係る湿式空圧打撃掘削装置の
第４の実施例を示す断面図で、一本のエアハンマ
ドリルを設けた場合に関して示している。また、
第９図は第８図の断面図である。

第８図において、ケーシング１００は、その中
心部に排水通路１０２を有すると共に、エアハン
マドリル９８に圧力エアを供給するための給気通
路１０４ａ，１０４ｂ及びエアハンマドリル９８
からの排気エアを排出するための排気通路１０５
ａ，１０５ｂを有している。このケーシング１０
０は、第２図に於けるケーシング１０と同様に掘
管５０の下端に連設され、またエアハンマドリル
９８を支持する。

第２図の装置と異なる点は、ケーシング１００
に形成される排出通路１０２がエアハンマドリル
９８の中央を貫通して設けられているため、エア
ハンマドリル９８は、中空のビツト１０８を有
し、またエアハンマドリル９８の排気通路１０９
は、排水通路１０２の外壁と中空ピストン１０６
内壁との間に形成され、排気通路１０５ａ，１０
５ｂに連通している。また、ビツト１０８は、単
一ビツトで第９図に示すように４つの切削刃部１
０８ａ〜１０８ｂを有し、このうち切削刃部１０
８ａは、排水通路１０２の開口部中心に向かつて
突出し、開口部の下方を掘削するための凸部を有
している。

又、第１０図は本考案に係る湿式空圧打撃掘削
装置の他の施工図が示されている。第１０図に示
すように、地上に設けたエアコンプレツサ７０、
供給ライン７２、スイベル装置８、サンクシヨン
ポンプ７８及びリーバスライン７６は、第１図で
示したものと同様な構成に成つている。第１０図
に示す掘管５０はケリーロツド８０を介してスイ
ベル装置８に接続され、ケリーロツド８０は断面
が四角形状に形成され、内部に図示しない給気
管、排気管、及び排水管が形成されている。ケリ
ーロツド８０は地上のロータリテーブル８２によ
つて回転駆動され、この駆動により、湿式空圧打
撃掘削装置１１は掘管５０を介して回転される。
又、スイベル装置８は、ロープ７によつてクレー
ンで吊り下げられている。

このような施工構成に於いても、第１図で示し
た施工構成と同様に湿式空圧打撃掘削装置１１を
取り付けて、土砂を効率よく掘削することができ
る。

なお、エアハンマドリルの数、ビツトの数およ
び形状は本実施例に限らず、種々のものが考えら
れる。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案に係わる湿式空圧打
撃掘削装置によれば、湿式空圧打撃掘削装置に排
気通路を設け、エアハンマドリルのビツトの一部
を排水通路の吸込口の下方の中心に向けて延在し
て形成し、排水通路の下方の土砂をビツトのコア
カツタによつて掘削するようにしたので、エアハ
ンマドリルが結束される中心部に排水通路を設け
ても、排水通路の下方に掘削残しが生じることが
なく、礫詰りも起こらず効率的な排土及び掘削が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る湿式空圧打撃掘削装置の
施工図、第２図は本考案に係わる空圧打撃掘削装
置の構造を示す断面図、第３図は第２図の湿式空
圧打撃掘削装置の底面図、第４図は本考案に係わ
る第２実施例の構造を示す断面図、第５図は第４
図の湿式空圧打撃掘削装置の底面図、第６図は本
考案に係わる第３実施例の構造を示す断面図、第
７図は第６図の湿式空圧打撃掘削装置の底面図、
第８図は本考案に係わる第４実施例の構造を示す
断面図、第９図は第８図の湿式空圧打撃掘削装置
の底面図、第１０図は本考案に係る湿式空圧打撃
掘削装置の他の施工図である。 １０……ケーシング、１１……湿式空圧打撃掘
削装置、１２……排水通路、１４，１６，１８…
…エアハンマドリル、２２，２４，２６，６２，
６４，６６……ビツト、２２Ｂ，６２Ｂ……コア
カツタ、２８……ピストン、３０……給気通路、
３５，３６，３７，３８，３９，４０……排気通
路、４２……干渉部材、４４……吸込口。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 地上からの圧力エアによつて作動されるピス
   トンと該ピストンによつて打撃されるビツトを
   有するエアハンマドリルの１本又は複数本で掘
   削装置を構成し、前記エアハンマドリルに圧力
   エアを供給するための給気通路と、前記エアハ
   ンマドリルの作動に供した排気エアを地上へ排
   出するための排気通路とが形成される湿式空圧
   打撃掘削装置に於いて、 前記掘削装置の掘削中心部に前記ビツトで掘
   削された掘屑を吸い込む吸込口が開口された排
   水通路を設け、前記ビツトのカツタの一部が前
   記吸込口の下方略中心位置まで延在形成された
   ことを特徴とする湿式空圧打撃掘削装置。 (2) 複数本のエアハンマドリルの各ビツト間に相
   互に干渉し合い、軸方向の移動量を規制するリ
   ング状の干渉部材を設けると共に、該干渉部材
   に前記排水通路を遊嵌入してビツト近傍なで延
   在させることを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の湿式空圧打撃掘削装置。 (3) 前記排水通路の吸込口が前記掘削中心部に貫
   通し、ビツト軸内径に振動可能にシール材が装
   着されているシングル式のものであることを特
   徴とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   湿式空圧打撃掘削装置。