JPH08240089A

JPH08240089A - 地下穿孔装置

Info

Publication number: JPH08240089A
Application number: JP4302295A
Authority: JP
Inventors: Chikashi Shimada; 史嶋田
Original assignee: KENCHO KOBE KK
Current assignee: KENCHO KOBE KK
Priority date: 1995-03-02
Filing date: 1995-03-02
Publication date: 1996-09-17

Abstract

(57)【要約】【目的】地下穿孔装置において、簡単な構成の追加に
より、掘削土砂を地表面上に確実に排出することがで
き、同時に、掘削穴が掘削中に崩壊するのも防止できよ
うにする。【構成】車体１の案内台２上に、回転機４とこの下部
に連設した回転軸３とさらにその下部に連設したダウン
ハンマー４とが昇降自在に取り付けられているダウンハ
ンマーを持つ地下穿孔装置において、回転軸４に対して
直接筒状ケーシング４０を取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は地下穿孔装置に関し、特
にそのダウンハンマーのビット本体の下段面から流体を
圧縮空気とを機外に排出する形式のダウンハンマーを持
つ地下穿孔装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、種々の形式の地下穿孔装置が知ら
れており、その一形態として、図２に示すように、車体
１の案内台２に、電動モーター等の回転機４と、該回転
機４にカップリングを介して連設した回転軸３と、該回
転軸３の先端に連設した掘削ヘッド３ａとを、昇降自在
に取り付けると共に、回転軸３を覆う筒状のケーシング
５０を回転機４側にさらに取り付けて、該回転機４の駆
動力によって該筒状ケーシング５０を回転軸３の回転方
向とは反対の方向に回動させ得るようにしたものが知ら
れている。筒状ケーシング５０の先端には必要に応じて
掘削用のケーシングヘッド５１が取り付けられる。

【０００３】この形式の地下穿孔装置においては、回転
機４を駆動して回転軸３と掘削ヘッド３ａを回転させな
がら、全体を案内台Ｍに沿って下降させることにより、
地中に穴Ｈが掘削されるが、掘削時に前記筒状ケーシン
グ５０が反対方向に回転しながら同時に地中に進入す
る。そのために、掘削ヘッド３ａにより掘り出された土
砂類は、掘削された穴Ｈの壁部の土砂類と混合すること
なく筒状ケーシング５０内を回転軸３のオーガーに案内
されながら確実に上昇して筒状ケーシング５０に設けた
排土口から地表面上に排出される。また、掘削穴Ｈは筒
状ケーシング５０により保護されているので、掘削中に
崩壊するのも防止される。

【０００４】この形式の地下穿孔装置は掘削孔の崩壊が
生じやすい地盤を掘削するときに特に有効に用いられ
る。図３は前記した筒状ケーシングを持つ地下穿孔装置
の他の形式を示している。この形式では、筒状ケーシン
グ５０は、回転軸３を回動するための回転機４からの動
力によってではなく、別途案内台Ｍに配置された専用の
回転機４０（通常電動モーターが用いられる）により回
動される。この形式の地下穿孔装置は二つの駆動源（回
転機４と４０）を持つことから、掘削作業の自由度が高
くなり作業性は向上する一方において、電動モーターの
ような回転機を２個案内台に装着することから、装置と
して大型かつ複雑化すると共に、メンテナンスにも慎重
さが求められる。

【０００５】地下穿孔装置の他の形態として、回転軸の
下端に圧縮空気により衝撃力を発生するいわゆるダウン
ハンマーを装着したものも知られている。このものはダ
ウンハンマーの連続衝撃作用により岩石等をも破砕し掘
削することができることから、いわゆる硬質地盤の掘削
装置として有効に用いられる。本出願人は、この形式の
地下穿孔装置のさらに改良されたものとして、図４に示
すようなダウンハンマーを持つ地下穿孔装置を提案して
いる（特開平７−４１６６号公報参照）。

【０００６】このダウンハンマーを持つ地下穿孔装置
は、基本的に、車体１の案内台２上に、電動モーター等
の回転機４と、この下部にカップリングを介して連設し
た回転軸３と、さらにその下端に連設したダウンハンマ
ーＢとが一体に昇降するようにされた構成され、さら
に、前記回転機４と回転軸３の間にはいわゆるロータリ
ージョイントを構成する圧縮空気供給体Ａが介装されて
いる。そして、図５に示すように前記回転軸３の中心に
は流体通路６とその周囲に圧縮空気通路７、７’とが形
成されていて、ダウンハンマーＢを駆動する圧縮空気は
エアーコンプレッサーＣから前記圧縮空気供給体Ａに供
給され、そこから、ロータリージョイントである圧縮空
気供給体Ａの回転軸部分１１に形成した通路を介して、
前記圧縮空気通路７、７’を通り、ダウンハンマーＢに
供給される。同時に、流体供給機Ｓから圧送される水あ
るいはセメントミルク等の流体は回転機４を通しての前
記回転軸部分１１の中心に形成された流体通路から回転
軸の中心に形成した流体通路６に送られ、そこからダウ
ンハンマーＢに供給される。なお、図４において、Ｇは
発電機である。

【０００７】ダウンハンマーＢは、特に図示しないが、
中心部に前記流体通路６に連通する流体噴出管をビット
本体の内部にまで延出する状態で設けられており、前記
流体は流体噴出管の出口部分において圧縮空気と混合し
た後、ビット本体Ｂａの下段面からジェット噴流の状態
で機外に排出される。上記の装置によれば、岩石等の多
い硬質地盤を掘削するような場合には、流体として水を
用いることにより、ビット本体を冷却させることができ
てビット本体の耐磨耗性を増加させることができると共
に、掘進中に発生する粉塵を解消し、穿孔中に発生する
騒音も大きく減少させることができ、さらに、水を高圧
縮空気と共に吐出させることにより、掘進速度も増加さ
せることができる利点がある。また、軟弱な地盤を掘削
する場合には、流体としてセメントミルク、ベントナイ
ト、モルタル等の土質改良剤を用いることにより、掘削
穴の崩壊防止の効果も得ることができる利点がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本出願人は図４に示す
形態のダウンハンマーを持つ地下穿孔装置を用いて穿孔
施工を行う過程において、この種ダウンハンマーを持つ
地下穿孔装置においても、施工時に図２、図３に示した
ような筒状ケーシング５０を少なくとも回転軸の周囲に
取り付けることが、掘削孔の崩壊防止の理由から、必要
となる場合のあることを経験した。

【０００９】しかし、実際の取り付けに当たって、図２
に示すように回転軸駆動用の回転機４に筒状ケーシング
５０を取り付ける方法は、回転機４と回転軸３との間に
ロータリージョイントとして機能する圧縮空気空気供給
体Ａが非回動状態で存在し、かつ、そこにはエアーコン
プレッサーＣからの圧縮空気の供給ホースが接続されて
いることから、採用することができない。そこで、図３
に示すように筒状ケーシング５０のための別途の回転機
４０を持つ形式の地下穿孔装置を用い、その回転機４０
と回転軸３の回動用の回転機４との間に前記圧縮空気空
気供給体Ａを案内体２に非回動状態で取り付ける方法を
取らざるを得なかった。ところが、前記したように図３
に示す駆動方法は回転機を２個案内台に装着することか
らもともと装置として大型かつ複雑化しているところ
に、さらに、圧縮空気空気供給体Ａを取り付けた形式
り、装置として一層大型化して、掘削作業が円滑に進行
しない場合が生じた。

【００１０】従って、本発明の目的は、図５に示すよう
な回転軸用の回転機とダウンハンマーとの間に非回動状
態でダウンハンマー駆動用の圧縮空気供給体（ロータリ
ージョイント）が介装される形式のダウンハンマーを持
つ地下穿孔装置において、少なくとも回転軸部分を覆う
筒状ケーシングを装置全体を複雑化することなく取り付
けることを可能とした地下穿孔装置を得ることにある。
さらに本発明の目的は、従来知られた地下穿孔装置にお
いて、その回転軸部分を覆う筒状ケーシングをより簡単
な方法でもって取り付けることを可能とした地下穿孔装
置を得ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明によれ
ば、車体の案内台上に、回転機とこの下部に連設した回
転軸とさらにその下部に連設した掘削体とが昇降自在に
取り付けられている地下穿孔装置において、前記回転軸
に少なくとも該回転軸を覆う筒状ケーシングを一体に取
り付けることにより達成される。

【００１２】さらに、上記目的は、車体の案内台上に、
回転機とこの下部に連設した中心に流体通路を持つ回転
軸とさらにその下部に連設したダウンハンマーとが昇降
自在に取り付けられており、さらに該回転機とダウンハ
ンマーとの間にはダウンハンマーへ圧縮空気あるいは水
のような作動流体を供給するためのロータリージョイン
トが非回動状態で介装されているダウンハンマーを持つ
地下穿孔装置において、前記ロータリージョイントの取
り付け位置よりも下方位置において、該回転軸を覆う筒
状ケーシングを回転軸に一体に取り付けることによって
も達成される。

【００１３】

【作用】本発明による地下穿孔装置は上記の構成であ
り、従来の地下穿孔装置の回転軸に単に筒状ケーシング
を一体に取り付けるのみで、掘削土砂を筒状ケーシング
に設けた排土口から地表面上に確実に排出することがで
き、同時に、掘削穴が掘削中に崩壊するのも防止するこ
とができる。

【００１４】また、本発明によるダウンハンマーを持つ
地下穿孔装置は上記の構成であり、１つの回転機を用い
るのみなので、装置全体がいたずらに大型化、複雑化す
ることはなく、メンテナンスも容易となる。また、機体
側に非回動状態で取り付けられるロータリージョイント
としての機能を果たす例えば圧縮空気供給体よりも下方
に位置する回転軸部分に筒状ケーシングが一体に取り付
けられているので、筒状ケーシングは圧縮空気供給体の
存在とは無関係に、回転軸及びダウンハンマーと共に回
転することができ、従来の筒状ケーシングを持つ地下穿
孔装置の場合と同様に、掘削土砂を筒状ケーシングに設
けた排土口から地表面上に確実に排出することができ、
同時に、掘削穴が掘削中に崩壊するのも防止することが
できる。

【００１５】

【実施例】本発明をダウンハンマーを持つ地下穿孔装置
の一実施例に基づきさらに詳細に説明する。この地下穿
孔装置は、後記する筒状ケーシング５０が装着されてい
る構成を除いて、他の構成は図４あるいは前記した特開
平７−４１６６号公報に記載されるものとほぼ同様であ
る。すなわち、このダンウハンマーを持つ地下穿孔装置
はダンウハンマーＢの先端部付近からセメントミルクの
ような土質補強材あるいは水を圧縮空気と共にジェット
噴流として噴出させ得るものであり、クローラ型のベー
ス車体１のフロント側端部に鉛直に案内体２が立設され
ており、この案内体２の頂部に配設された滑車機構１４
のトップシーブブロック１５から垂下されたワイヤー１
７により緩衝装置類１６を介して、回転機４と、ロータ
リージョイントとして機能する圧縮空気供給体Ａと、回
転軸３及びダンウハンマーＢと、が一体的に連接されて
吊持されている。

【００１６】上記回転機４は、矩形枠状の昇降ハウジン
グ４１、ギアードモーター４２、及びスイベル装置４４
からなっている。昇降ハウジング４１は、上記案内体２
の前面に設けられた２本のガイドレール１８にスライド
金具１９を介して上下方向に昇降動可能に支持されてい
る。この昇降ハウジング４１内に、ギアードモーター４
２が固定され、このギアードモーター４２の出力側に
は、外部に配された流体供給機Ｓ（図４参照）から水あ
るいはセメントミルク等の流体がフレキシブル導管４５
を通じて導入されるスイベル装置４４が連結されてい
る。上記の構造は従来知られたダンウハンマーを持つ地
下穿孔装置のものと同様である。

【００１７】上記スイベル装置４４の下側には、例えば
図５に示すような従来知られた形式の中心に回転軸部分
１１を持つ圧縮空気供給体Ａが連結されており、該回転
軸部分１１に対してカップリング１２を介して回転軸３
が接続されている。そして、外部のエアーコンプレッサ
ーＣ（図４参照）から圧縮空気がフレキシブル導管４６
を通じて圧縮空気供給体Ａに供給され、圧縮空気供給体
Ａからの圧縮空気と前記スイベル装置４４からのセメン
トミルク類の流体とは、圧縮空気供給体Ａ及び回転軸３
内に設けたられた圧縮空気通路７、７’及び流体通路６
（図５参照）を通じてダンウハンマーＢに供給される。

【００１８】ダンウハンマーＢは、前記した特開平７−
４１６６号公報に記載されような従来知られたものであ
り、中心部に回転軸３に設けた前記流体通路６に連通す
る流体噴出管（図示しない）を有しセメントミルクある
いは水等の流体は流体噴出管の出口部分において圧縮空
気と混合した後、ビット本体Ｂａの下段面からジェット
噴流の状態で機外に排出される。

【００１９】そして、本発明の地下穿孔装置において
は、前記した圧縮空気供給体Ａの回転軸部分１１に接続
したカップリング１２に対して、回転軸３を覆う筒状ケ
ーシング５０が一体に取り付けられている。なお、この
例では筒状ケーシング５０の下端はダウンハンマーＢの
下端までに達する長さとなっているが、この下端位置は
施工する地盤の状況に応じて適宜設定される。また、筒
状ケーシング５０の下端には図２、図３に示す筒状ケー
シングの場合と同様に掘削用ヘッド（図示さない）を取
り付けるようにしてもよい。図中、５２は筒状ケーシン
グ５０に設けられる土砂類の機外への排出口である。

【００２０】以上のように構成された地下穿孔装置によ
り穿孔作業を行う際には、回転機４及び圧縮空気供給体
Ａを介して連結された回転軸３、ダンウハンマーＢを下
降させながらモーター４２を駆動する。それにより、回
転軸３及びダンウハンマーＢが一体的に回転しながら案
内体２のガイドレール１８に案内されつつ下降する。こ
の際、外部のコンプレッサーＣからの圧縮空気がフレキ
シブル導管４６を通ってロータリージョイントとしても
機能する圧縮空気供給体Ａに供給され、回転軸３を通っ
てダンウハンマーＢを駆動して掘削ビットＢａを上下方
向に振動させて通常の地下穿孔装置と同様な穿孔作業が
行われる。このとき生まれる土砂等のスライムは、回転
軸３に一体に固定された筒状ケーシング５０内を通過し
て上方に移動し、その排出口５２から機外に放出され
る。それにより、掘削孔Ｈの壁部が崩壊するのは確実に
回避される。

【００２１】なお、掘削時に外部の流体供給装置Ｓから
水をフレキシブル導管４５を通じて所定の圧力をもって
供給することにより、ダンウハンマーＢの下端から水が
ジェット噴流として噴出して、掘削作業効率を高めるこ
とができる。穿孔作業が行われる地盤の土質が崩れ易い
ものである場合等には、必要に応じて、外部のセメント
ミキサー等からなる流体供給装置Ｓを作動させて、フレ
キシブル導管４５を通じてセメントミルク類を所定の圧
力をもって供給することもできる。

【００２２】上記の実施例において、ダウンハンマーＢ
と回転軸３はその外周に螺旋羽根を有するものを図示し
たが、掘削環境においては、そのような螺旋羽根を持た
ないものを使用することもあり得る。その際には、掘削
土砂類の筒状ケーシング５０内での上昇は容易となる。
また、回転機４の下端に圧縮空気供給体Ａを直接取り付
けているが、作業環境によっては、回転機４の下端と圧
縮空気供給体Ａとの間に、別の回転体を介装するように
してもよい。

【００２３】さらに、本発明による地下穿孔装置は上記
の実施例にような形式のダウンハンマーを持つ地下穿孔
装置において特に有効に機能するが、圧縮空気供給体Ａ
を持たない従来知られたいずれの地下穿孔装置において
も適用可能であることは理解されよう。

【００２４】

【発明の効果】本発明による地下穿孔装置は上記の構成
であり、簡単な構成の追加により、掘削土砂を地表面上
に確実に排出することができ、同時に、掘削穴が掘削中
に崩壊するのも防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の全体側面図。

【図２】筒状ケーシングを持つ従来の地下穿孔装置を説
明する図。

【図３】筒状ケーシングを持つ他の従来の地下穿孔装置
を説明する図。

【図４】ダウンハンマーを持つ地下穿孔装置の一例を説
明する図。

【図５】図４の装置に用いられるロータリージョイント
として機能する圧縮空気供給体を示す部分断面図。

【符号の説明】１…車体、２…案内台、３…回転軸、４…回転機、６…
流体通路、７、７’…圧縮空気通路、Ａ…圧縮空気供給
体、Ｂ…ダウンハンマー、Ｂａ…ビット本体、５０…筒
状ケーシング、５２…排出口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体の案内台上に、回転機とこの下部に
連設した回転軸とさらにその下部に連設した掘削体とが
昇降自在に取り付けられている地下穿孔装置において、
前記回転軸には、少なくとも該回転軸を覆う筒状ケーシ
ングが一体に取り付けられていることを特徴とする地下
穿孔装置。
【請求項２】車体の案内台上に、回転機とこの下部に
連設した中心に流体通路を持つ回転軸とさらにその下部
に連設したダウンハンマーとが昇降自在に取り付けられ
ており、さらに該回転機とダウンハンマーとの間にはダ
ウンハンマーへ作動流体を供給するためのロータリージ
ョイントが非回動状態で介装されているダウンハンマー
を持つ地下穿孔装置において、前記ロータリージョイン
トよりも下方位置における回転軸には、少なくとも該回
転軸を覆う筒状ケーシングが一体に取り付けられている
ことを特徴とするダウンハンマーを持つ地下穿孔装置。
【請求項３】車体の案内台上に、回転機とこの下部に
連設した中心に流体通路を持つ回転軸とさらにその下部
に連設したダウンハンマーとが昇降自在に取り付けられ
ており、さらに該回転機とダウンハンマーとの間にはダ
ウンハンマーへ圧縮空気を供給するためのロータリージ
ョイントとして機能する圧縮空気供給体が非回動状態で
介装されているダウンハンマーを持つ地下穿孔装置にお
いて、前記圧縮空気供給体よりも下方位置における回転
軸には、少なくとも該回転軸を覆う筒状ケーシングが一
体に取り付けられていることを特徴とするダウンハンマ
ーを持つ地下穿孔装置。