JP2008105339A - Bore wall roughening apparatus and method - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique of enhancing the adhesion durability of a bore wall to an extent of maximum adhesion strength by deepening a depth of roughness at about several centimeters, enabling light weight and compactness of an apparatus, considering so as not to cause a rotation wobbling, and also securing the accuracy of the roughness more than the conventional accuracy thereof. <P>SOLUTION: This apparatus comprises a rod 2 inserted into a drilled hole 1, a driving means 3 for rotationally driving the rod around its axis, a lifting means 4 for lifting to move the rod in its axial direction, and a roughening means 5 provided at the tip end part of the rod. The roughening means comprises two hydrostatic pistons relatively disposed along the diameter direction of the hole, a holding member for holding the fluid pressure piston at the tip end part of the rod, a roller bit provided on the piston rod of the fluid pressure piston, drilling the wall face of the hole by the rotation of the rod and causing the roughness, and a plurality of guide rollers provided on the holding member and rolling along the inner circumference face of the hole with the rotation of the rod. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、杭の施工やコアリング工事等において削孔した孔の壁面の目荒らしを行う技術として好適な孔壁目荒らし装置及び孔壁目荒らし方法に関する。   The present invention relates to a hole wall roughening device and a hole wall roughening method suitable as a technique for roughening the wall surface of a hole drilled in pile construction, coring work, or the like.

例えば高度経済成長下に構築されたコンクリート構造基礎等については、その経年的劣化や当時の施工性からくる不良などが多く確認され、基礎補強のニーズが高まっている。また、構造物の使用過程において、上部構造物仕様変更に伴い、基礎を補強する必要性も発生する。   For example, concrete foundations constructed under high economic growth have been confirmed to have many problems such as deterioration over time and defects due to workability at that time, and there is an increasing need for foundation reinforcement. In addition, in the process of using the structure, it is necessary to reinforce the foundation as the specification of the upper structure is changed.

これらの要因において基礎を補強する場合で、特に杭等を増し打ちする場合、既設コンクリートと杭の定着方法が課題となる。即ち、コンクリートコアカッター等で既設コンクリートに孔あけした場合、その表面が滑らかであり、杭との間にコンクリートを充填しても、充分な定着耐力が得られない。   When reinforcing foundations due to these factors, especially when piles are struck, the method of fixing existing concrete and piles becomes an issue. That is, when existing concrete is drilled with a concrete core cutter or the like, the surface is smooth, and even if concrete is filled between piles, sufficient fixing strength cannot be obtained.

例えば、既設コンクリート床板と小口径杭やアンカーとの定着を行う場合、コアカッターやボーリング機械で既設コンクリート床板をくり抜き、充填材を詰めて定着させることになる。しかし、このような回転系のビットを用いた削孔機によりくり抜きを行うと、削孔面が比較的平坦になり、その分、充分な定着耐力が得られない。そこで、定着耐力を大きくしたい場合、くり抜いた孔の壁面になんらかの方法で傷を付ける目荒らし対策を行う必要がある。   For example, when fixing an existing concrete floor board and a small-diameter pile or an anchor, the existing concrete floor board is cut out with a core cutter or a boring machine, and a filler is packed and fixed. However, when punching is performed with such a drilling machine using a rotating bit, the drilling surface becomes relatively flat and sufficient fixing strength cannot be obtained. Therefore, when it is desired to increase the fixing strength, it is necessary to take measures against roughening that damage the wall surface of the hollowed hole by some method.

基礎で用いられる杭径は３００ｍｍ以上の一般的な杭とそれ未満の小口径杭とに大別される。一般的な杭においては削孔面積が大きく、人力や高圧水等を用いた方法によっても目荒らし（表面はつり）が可能である。しかし、杭径が小さい場合、これらの方法で行うのは難しく、小口径杭の補強そのもののニーズも少なかったため、現在主立った工法は確立されていない。なお、さらに小径（１００ｍｍ前後）になると、アンカー定着用のドリルビットの技術が従来から提案されている。   Pile diameters used in the foundation are broadly classified into general piles of 300 mm or more and small-diameter piles less than that. A general pile has a large drilling area, and can be roughed (the surface is suspended) by a method using human power or high-pressure water. However, when the pile diameter is small, it is difficult to carry out by these methods, and there is little need for reinforcement of small-diameter piles, so the main construction method has not been established at present. For smaller diameters (around 100 mm), a drill bit technique for anchor fixing has been proposed.

特許文献１には、アンカーの施工における孔壁の目荒らし技術が記載されている。この技術は、既設コンクリートに対し、ダイヤモンドコアビットによりアンカー部材挿入用の前処理孔を削孔したのち、前処理孔の内壁面と略同径の外周面に、螺旋軌道上に沿って複数個の超硬チップを突設した切削ビットを、前処理孔内に回転させながら挿入して内壁面に超硬チップによる螺旋溝を形成するものである。   Patent Document 1 describes a technique for roughening a hole wall in the construction of an anchor. In this technology, after drilling a pretreatment hole for inserting an anchor member into an existing concrete with a diamond core bit, a plurality of outer circumferential surfaces having the same diameter as the inner wall surface of the pretreatment hole are formed along a spiral track. A cutting bit provided with a cemented carbide tip is inserted while being rotated into the pretreatment hole to form a spiral groove made of the cemented carbide tip on the inner wall surface.

また、削孔と同径のケーシングに硬質チップやダイヤ等を埋め込み、そのケーシングを回転させながら削孔内に挿入することで、その内壁面を目荒らしする技術も従来から採用されている。
特開２０００−１４１３５８号公報 In addition, a technique for roughening the inner wall surface by embedding a hard chip or diamond in a casing having the same diameter as the drilling hole and inserting the casing into the drilling hole while rotating the casing has been conventionally employed.
JP 2000-141358 A

しかしながら、こうした従来工法においては、以下の点で解決すべき課題があった。第１に目荒らし径の限界の問題であり、第２に目荒らし深さの限界の問題である。   However, these conventional methods have problems to be solved in the following points. The first problem is the limit of the roughening diameter, and the second problem is the limit of the roughening depth.

まず、目荒らし径の限界については、削孔径が２０ｃｍを越えると、回転抵抗による芯ずれ（回転中心のずれ）が生じ、削孔機械での目荒らしが困難になる問題がある。次に、
目荒らし深さの限界については、チップを埋め込んだケーシングやビットを回すことから、目荒らし深さは数ｍｍ以下となり、目荒らし効果が大きく期待できない問題がある。 First, with regard to the limit of the roughening diameter, when the hole diameter exceeds 20 cm, there is a problem that core misalignment (shift of the rotation center) occurs due to rotational resistance, making it difficult to roughen with a hole drilling machine. next,
Regarding the limit of the roughening depth, since the casing or bit in which the chip is embedded is rotated, the roughening depth is several mm or less, and there is a problem that the roughening effect cannot be expected greatly.

また、特許文献１に記載のように、孔の長さに相当する長尺の切削ビットを用いて孔の内壁面に螺旋溝を形成する方法では、目荒らしを必要とする孔の深さが深くなるにしたがって切削ビット自体も長大になるだけでなく、その長尺な切削ビット全体を回転させるための大きな動力源も必要になり、装置の大型化の問題、製品コストや施工コストの問題がある。   Further, as described in Patent Document 1, in the method of forming a spiral groove on the inner wall surface of a hole using a long cutting bit corresponding to the length of the hole, the depth of the hole that requires roughening is small. Not only does the cutting bit itself become longer as it gets deeper, but it also requires a large power source to rotate the entire long cutting bit, which leads to problems such as equipment enlargement, product costs and construction costs. is there.

よって、本発明は、孔の内壁面に対する目荒らし深さを数センチ程度まで深くして、孔壁の付着耐力をその壁面が本来的に持っている最大付着力程度まで向上させることができるだけでなく、装置の軽量・コンパクト化が可能であり、しかも回転ブレが生じないように配慮することで、目荒らし精度も従来以上に確保できる技術を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention can only deepen the roughening depth to the inner wall surface of the hole to several centimeters and improve the adhesion strength of the hole wall to the maximum adhesion force inherently possessed by the wall surface. Therefore, it is an object of the present invention to provide a technology capable of ensuring a more accurate roughing than that of the prior art by taking into consideration that the apparatus can be made lighter and more compact and that rotational blurring does not occur.

前記課題を解決するため、本発明では以下の手段を採用した。
本発明は、削孔した孔の壁面の目荒らしを行う孔壁目荒らし装置であって、削孔した孔内に挿入されるロッドと、ロッドをその軸回りに回転駆動する駆動手段と、ロッドをその軸方向に昇降移動させる昇降手段と、ロッドの先端部に設けられた目荒らし手段とを備え、目荒らし手段は、孔の径方向に沿って相対配置される二つの流体圧ピストンと、流体圧ピストンをロッドの先端部に保持する保持部材と、流体圧ピストンのピストンロッドに設けられ、ロッドの回転により孔の壁面を切削して目荒らしするローラビットと、保持部材に設けられ、ロッドの回転により孔の内周面に沿って転動する複数のガイドローラと、を含むことを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention employs the following means.
The present invention relates to a hole wall roughening device for roughening the wall surface of a drilled hole, a rod inserted into the drilled hole, a driving means for rotationally driving the rod about its axis, and a rod Lifting and lowering means for moving up and down in the axial direction, and roughening means provided at the tip of the rod, the roughening means, two fluid pressure pistons that are relatively disposed along the radial direction of the hole, A holding member that holds the fluid pressure piston at the tip of the rod, a roller bit that is provided on the piston rod of the fluid pressure piston, cuts the wall surface of the hole by rotating the rod, and a rod that is provided on the holding member. And a plurality of guide rollers that roll along the inner peripheral surface of the hole.

本発明によれば、駆動手段によって回転駆動されるロッドに目荒らし手段が設けられ、目荒らし手段のローラビットは流体圧ピストンのピストンロッドに取り付けられているので、流体圧ピストンによってローラビットを孔の径方向へ相対移動させることができる。これにより、ローラビットによって孔の壁面を環状の溝状に切削して目荒らしすることができる。ここで、孔の壁面に環状の溝を形成して目荒らしする場合には、昇降手段によるローラビットの移動方向を任意に制御すればよい。また、壁面の切削深さはローラビットの移動量（孔の径方向への移動量）によって任意に制御することができる。溝幅については、厚さの異なるローラビットの選択によって任意に調整できる。   According to the present invention, the rod that is rotationally driven by the driving means is provided with the roughening means, and the roller bit of the roughening means is attached to the piston rod of the fluid pressure piston. Relative movement in the radial direction. Accordingly, the wall surface of the hole can be cut into an annular groove shape by the roller bit and roughened. Here, when forming an annular groove on the wall surface of the hole for roughening, the moving direction of the roller bit by the lifting means may be arbitrarily controlled. The cutting depth of the wall surface can be arbitrarily controlled by the amount of movement of the roller bit (the amount of movement of the hole in the radial direction). The groove width can be arbitrarily adjusted by selecting roller bits having different thicknesses.

このようにして、環状の溝の溝幅や溝深さを任意に調整できるので、付着耐力を本来壁面が持っている最大付着力程度まで向上させることができる。また、装置自体も、孔内で流体圧ピストンを作動可能にロッドに保持する保持部材と、流体圧ピストンのピストンロッドに取り付けたローラビットと、ロッドの回転駆動手段及び昇降手段とを備える構成であるので、従来に比べて格段の軽量化・コンパクト化を図ることができる。   In this way, the groove width and groove depth of the annular groove can be arbitrarily adjusted, so that the adhesion resistance can be improved to the maximum adhesion force inherently possessed by the wall surface. The device itself also includes a holding member that holds the fluid pressure piston in the hole so that the fluid pressure piston can be operated, a roller bit attached to the piston rod of the fluid pressure piston, a rod rotation driving means, and a lifting means. As a result, the weight can be significantly reduced and the size can be reduced compared to the conventional case.

本発明においては、前記目荒らし手段よりも上方のロッド部分に、前記孔内でのロッドの回転中心位置を保持する保持ローラを設けた構成とすることが望ましい。このようにロッドの回転中心位置を保持する保持ローラを設けた場合、ロッドの回転ブレを効果的に抑制することができる。ロッドの回転ブレは、ロッドの長さが長いほど大きくなる傾向にある。したがって、この保持ローラはロッドが長くなった場合の回転ブレを効果的に抑制する機能を発揮する。   In the present invention, it is desirable that a holding roller for holding the rotation center position of the rod in the hole is provided in the rod portion above the roughening means. Thus, when the holding roller which holds the rotation center position of the rod is provided, the rotation blur of the rod can be effectively suppressed. The rotation blur of the rod tends to increase as the length of the rod increases. Therefore, this holding roller exhibits a function of effectively suppressing rotational vibration when the rod becomes long.

ここで、前記保持ローラは、回転中心となるロッドを貫通させるロッド貫通孔と、孔の内径よりも小径の外周面とを有し、ロッドと保持ローラとの間には、ロッドの軸方向に対
する保持ローラの移動範囲を制限するストッパが設けられていることが望ましい。このように、保持ローラの移動範囲を制限するストッパを設けることで、保持ローラに対してロッドを定位置で回転可能な構成とすることができる。これにより、ロッドの回転ブレが生じない最適位置でロッドを回転させる設計とすることができる。 Here, the holding roller has a rod through-hole through which the rod serving as the rotation center passes, and an outer peripheral surface having a diameter smaller than the inner diameter of the hole, and the rod and the holding roller are arranged with respect to the axial direction of the rod. It is desirable to provide a stopper that limits the movement range of the holding roller. In this way, by providing the stopper that limits the movement range of the holding roller, the rod can be rotated at a fixed position with respect to the holding roller. Thereby, it can be set as the design which rotates a rod in the optimal position where the rotation blurring of a rod does not arise.

また、前記保持ローラは合成樹脂製であって、その軸方向の両端近くの外周面は、保持ローラの両端に向かうに従ってその外径を小さくする斜面に形成されていることが望ましい。このように、保持ローラの両端部分の外周面を斜面に形成することで、保持ローラをロッドと共に削孔内へ挿入する操作を円滑に行うことができる。   Further, the holding roller is preferably made of synthetic resin, and the outer peripheral surface near both ends in the axial direction is preferably formed on a slope whose outer diameter decreases toward the both ends of the holding roller. In this manner, by forming the outer peripheral surfaces of the both end portions of the holding roller on the inclined surfaces, the operation of inserting the holding roller into the drilling hole together with the rod can be smoothly performed.

本発明において、前記ガイドローラは、孔の径方向で相対する２位置にそれぞれ配置され、二つのガイドローラが相対する方向と、二つのローラビットが相対する方向とが互いに直交する配置であることが望ましい。このように構成した場合、二つのガイドローラと二つのローラビットとが孔の周方向に間隔（９０度の間隔）をおいて交互に配置される形態となるので、少ない数のガイドローラによってロッドの回転ブレ（芯ブレ）を抑制する機能をより効果的に発揮させることができる。   In the present invention, the guide rollers are respectively disposed at two positions opposed in the radial direction of the hole, and the direction in which the two guide rollers are opposed to each other and the direction in which the two roller bits are opposed to each other are orthogonal to each other. Is desirable. In this case, since the two guide rollers and the two roller bits are alternately arranged in the circumferential direction of the hole with an interval (90 degree interval), the rod is formed by a small number of guide rollers. The function which suppresses rotation blur (core blur) of this can be exhibited more effectively.

本発明において、前記ロッドの内部には流体通路が形成され、流体圧ピストンは、流体通路を経由して供給される加圧水により作動する構成とすることが望ましい。流体圧ピストンに加圧水を利用すれば、ピストンの作動とローラビットの冷却が併用できるからである。   In the present invention, it is preferable that a fluid passage is formed inside the rod, and the fluid pressure piston is operated by pressurized water supplied via the fluid passage. This is because if the pressurized water is used for the fluid pressure piston, the operation of the piston and the cooling of the roller bit can be used together.

本発明は、上記の孔壁目荒らし装置を用いた孔壁目荒らし方法であって、
前記駆動手段により前記ロッドを前記孔内でその軸回りに回転駆動する第１工程と、前記流体圧ピストンに加圧流体を供給して前記ローラビットを孔の径方向へ相対移動させる第２工程と、前記昇降手段により前記ロッドをその軸方向に昇降移動させる第３工程とを行う。 The present invention is a hole wall roughening method using the above hole wall roughening device,
A first step of rotating the rod about its axis in the hole by the driving means; a second step of supplying a pressurized fluid to the fluid pressure piston to relatively move the roller bit in the radial direction of the hole. And a third step of moving the rod up and down in the axial direction by the lifting means.

本発明の孔壁目荒らし方法によれば、目荒らし手段のローラビットを孔壁の径方向へ移動させ、駆動手段によりローラビットをロッドと共に孔壁の内周に沿って回転させ、昇降手段を利用してローラビットをロッドと共に上下させることで、孔壁全体を効率よく目荒らしすることができる。その際、第２工程では、加圧流体の圧力を調整することで、孔の径方向に対するローラビットの移動量を調整することが望ましい。   According to the hole wall roughening method of the present invention, the roller bit of the roughening means is moved in the radial direction of the hole wall, the roller bit is rotated together with the rod along the inner periphery of the hole wall by the driving means, By utilizing and raising and lowering the roller bit together with the rod, it is possible to efficiently rough the entire hole wall. At this time, in the second step, it is desirable to adjust the amount of movement of the roller bit with respect to the radial direction of the hole by adjusting the pressure of the pressurized fluid.

本発明によれば、孔の内壁面に対する目荒らし深さを数センチ程度まで深くして、孔壁の付着耐力をその壁面が本来的に持っている最大付着力程度まで向上させることができるだけでなく、装置の軽量・コンパクト化が可能であり、しかも回転ブレが生じないように配慮することで、目荒らし精度も従来以上に確保できる技術を提供することができる。   According to the present invention, it is only possible to deepen the roughening depth to the inner wall surface of the hole to about several centimeters and to improve the adhesion strength of the hole wall to the maximum adhesion force inherently possessed by the wall surface. In addition, the apparatus can be reduced in weight and size, and by taking care not to cause rotation blurring, it is possible to provide a technology that can ensure the roughening accuracy more than before.

以下、本発明の好適な実施例について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施例では、本発明の孔壁目荒らし装置をボーリングマシン等の削孔装置に装着して使用する構成例について説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following embodiments, a configuration example in which the hole wall roughening device of the present invention is used by being mounted on a drilling device such as a boring machine will be described.

図１は、本発明の実施例に係る孔壁目荒らし装置を削孔装置（ボーリングマシン）のロッドに装着した概略構成図を示す。図２は同実施例に係る孔壁目荒らし装置の要部の拡大断面図を示す。図３は図２のＣ−Ｃ線に沿った平断面図を示し、図４は図３のＤ−Ｄ線に沿った断面図を示す。図５は目荒らし手段の拡大図を示す。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram in which a hole wall roughening device according to an embodiment of the present invention is mounted on a rod of a drilling device (boring machine). FIG. 2: shows the expanded sectional view of the principal part of the hole wall roughening apparatus based on the Example. FIG. 3 is a plan sectional view taken along line CC in FIG. 2, and FIG. 4 is a sectional view taken along line DD in FIG. FIG. 5 shows an enlarged view of the roughening means.

この実施例に係る孔壁目荒らし装置は、図１に示すように、削孔装置（ボーリングマシン）Ｍにより削孔した孔１内に挿入されるロッド２と、ロッド２をその軸回りに回転駆動する駆動手段３と、ロッド２をその軸方向に昇降移動させる昇降手段４と、ロッド２の先端部に設けられた目荒らし手段５とを備えている。駆動手段３及び昇降手段４としては、ここではボーリングマシンＭを直接利用することで、コンクリート削孔と同じベースマシンを使用し、機械の入れ替えが不要になるように配慮している。   As shown in FIG. 1, a hole wall roughening device according to this embodiment rotates a rod 2 around its axis, and a rod 2 inserted into a hole 1 drilled by a drilling device (boring machine) M. Driving means 3 for driving, lifting means 4 for moving the rod 2 up and down in the axial direction thereof, and roughening means 5 provided at the tip of the rod 2 are provided. Here, as the driving means 3 and the lifting / lowering means 4, the boring machine M is directly used so that the same base machine as the concrete drilling hole is used, so that replacement of the machine is unnecessary.

このボーリングマシンＭは、駆動手段３により回転駆動されるロッド２の接続ヘッド６を備えている。この接続ヘッド６は、図中仮想線で示すように、昇降手段４によって上下方向へ（削孔時には下方へ）移動可能となっている。そして、この接続ヘッド６にはロッド２の上端が接続され（クランプされ）る。ロッド２は孔１の深さに応じてその軸方向へ順次連結されて用いられる。   The boring machine M includes a connection head 6 for the rod 2 that is rotationally driven by the driving means 3. The connection head 6 can be moved in the vertical direction by the elevating means 4 (downward when drilling), as indicated by phantom lines in the figure. The upper end of the rod 2 is connected (clamped) to the connection head 6. The rod 2 is used by being sequentially connected in the axial direction according to the depth of the hole 1.

ロッド２は、連結用のロッド２１と、目荒らし手段を装備するための専用のロッド２２と、後述する保持ローラ９を装備するためのローラ用のロッド２３とに区別され、専用のロッド２２の先端部に目荒らし手段５が設けられている。   The rod 2 is classified into a connecting rod 21, a dedicated rod 22 for mounting a roughening means, and a roller rod 23 for mounting a holding roller 9 to be described later. A roughening means 5 is provided at the tip.

目荒らし手段５は、図２〜図５に示すように孔１の径方向に沿って相対配置される二つの（一対の）流体圧ピストン５１、５１と、流体圧ピストン５１、５１を専用のロッド２２の先端部に保持する保持部材５２と、流体圧ピストン５１、５１の各ピストンロッド５ｃ、５ｃにそれぞれ設けられ、ロッド２の回転により孔１の壁面を切削して目荒らしするローラビット７、７と、保持部材５２に設けられ、ロッド２の回転により孔１の内周面に沿って転動する複数のガイドローラ８、８とを含む。   As shown in FIGS. 2 to 5, the roughening means 5 has two (a pair of) fluid pressure pistons 51, 51 and a fluid pressure piston 51, 51 that are disposed relative to each other along the radial direction of the hole 1. A holding member 52 held at the tip of the rod 22 and a roller bit 7 provided on each of the piston rods 5c, 5c of the fluid pressure pistons 51, 51, and cutting the wall surface of the hole 1 by the rotation of the rod 2 to roughen the surface. , 7 and a plurality of guide rollers 8, 8 provided on the holding member 52 and rolling along the inner peripheral surface of the hole 1 by the rotation of the rod 2.

流体圧ピストン５１は、図５の拡大断面図で示すように、両端が開口されたシリンダ５ａと、シリンダ５ａ内をその軸方向に相対移動可能なピストン５ｂ、５ｂと、両ピストン５ｂ、５ｂから突出するピストンロッド５ｃ、５ｃとを備えている。ピストンロッド５ｃ、５ｃの先端部はそれぞれコ形状アーム５ｄ、５ｄに形成され、そこを貫通するピン７１、７１によってローラビット７、７が取り付けられている。ピン７１は孔１の軸と並行に配置されている。従って、ローラビット７はピン７１を中心に縦軸回転しつつ孔１の内壁面を切削可能に構成されている。   As shown in the enlarged sectional view of FIG. 5, the fluid pressure piston 51 includes a cylinder 5 a having both ends opened, pistons 5 b and 5 b that are relatively movable in the axial direction within the cylinder 5 a, and both pistons 5 b and 5 b. Protruding piston rods 5c and 5c are provided. The tip portions of the piston rods 5c and 5c are respectively formed in the U-shaped arms 5d and 5d, and the roller bits 7 and 7 are attached by pins 71 and 71 penetrating therethrough. The pin 71 is disposed in parallel with the axis of the hole 1. Accordingly, the roller bit 7 is configured to be capable of cutting the inner wall surface of the hole 1 while rotating in the vertical axis about the pin 71.

ピストン５ｂ、５ｂのストロークは数センチ程度に設定されている。勿論、目荒らし対象となる孔１の大きさによってはそれ以上のストロークに設定することもできる。シリンダ５ａの両端の開口部を閉じる閉塞部材５ｅ、５ｅとピストン５ｂ、５ｂとの間には、ピストン５ｂ、５ｂを収縮位置に戻す方向（中央部方向）へ附勢するバネ５ｆ、５ｆが設けられている。閉塞部材５ｅ、５ｅは、ネジ５ｇ、５ｇによってシリンダ５ａに着脱可能に取り付けられている。   The strokes of the pistons 5b and 5b are set to about several centimeters. Of course, depending on the size of the hole 1 to be roughened, a stroke larger than that can be set. Between the closing members 5e and 5e that close the openings at both ends of the cylinder 5a and the pistons 5b and 5b, there are provided springs 5f and 5f that urge the pistons 5b and 5b in the direction (center direction) to return to the contracted position. It has been. The closing members 5e and 5e are detachably attached to the cylinder 5a with screws 5g and 5g.

シリンダ５ａには、流体圧ピストン５１、５１を専用のロッド２２の先端部に保持させる保持部材５２がシリンダ５ａと一体に設けられている。この保持部材５２は、専用のロッド２２の先端外周に設けられた雄ねじａがねじ込まれる雌ねじｂ付きの筒部５２ｂを有している。保持部材５２は、図３に示すように、水平方向へ拡がったフランジ部５３、５３を有している。このフランジ部５３、５３は、一対の流体圧ピストン５１、５１の左右両側へ突出していて、その突出端部近くに前記のガイドローラ８、８がそれぞれ設けられている。   In the cylinder 5a, a holding member 52 for holding the fluid pressure pistons 51, 51 at the tip of the dedicated rod 22 is provided integrally with the cylinder 5a. The holding member 52 has a cylindrical portion 52b with a female screw b into which a male screw a provided on the outer periphery of the tip of the dedicated rod 22 is screwed. As shown in FIG. 3, the holding member 52 has flange portions 53 and 53 that are expanded in the horizontal direction. The flange portions 53 and 53 protrude to the left and right sides of the pair of fluid pressure pistons 51 and 51, and the guide rollers 8 and 8 are provided near the protruding end portions, respectively.

更に、フランジ部５３、５３の、前記コ形状アーム５ｄの両側に対応する位置には、ローラビット７のスライドガイド５３ａ、５３ａがそれぞれ設けられている。このスライド
ガイド５３ａ、５３ａはローラビット７の回転軸７１を孔１の軸線と並行に維持した状態で孔１の径方向へスライドできるように配慮したものである。 Further, slide guides 53a and 53a of the roller bit 7 are provided at positions corresponding to both sides of the U-shaped arm 5d of the flange portions 53 and 53, respectively. The slide guides 53a and 53a are designed so that the rotary shaft 71 of the roller bit 7 can be slid in the radial direction of the hole 1 while being maintained in parallel with the axis of the hole 1.

この実施例におけるガイドローラ８、８は、孔１の径方向で相対する２位置にそれぞれ配置され、二つのガイドローラ８、８が相対する方向と、二つのローラビット７、７が相対する方向とが互いに直交する配置となっている。このように配置することで、二つのガイドローラ８、８と二つのローラビット７、７とが孔１の周方向に間隔（９０度の間隔）をおいて交互に配置される形態となるので、少ない数のガイドローラ８、８によってロッド２２の回転ブレ（芯ブレ）を抑制する機能をより効果的に発揮させることができる。   In this embodiment, the guide rollers 8 and 8 are respectively arranged at two positions facing each other in the radial direction of the hole 1, and the two guide rollers 8 and 8 are opposed to each other and the two roller bits 7 and 7 are opposed to each other. Are arranged orthogonal to each other. By arranging in this way, the two guide rollers 8, 8 and the two roller bits 7, 7 are alternately arranged in the circumferential direction of the hole 1 with an interval (interval of 90 degrees). The function of suppressing the rotation blur (core blur) of the rod 22 by the small number of guide rollers 8 and 8 can be more effectively exhibited.

さらに、このガイドローラ８、８は、図４に示すように、孔１の軸線と並行に配置された回転軸８１、８１に対してそれぞれ上下一対設けられている。上下一対とした理由は、ガイドローラ８、８の孔の内壁面に対する接触部分を縦方向に長く、あるいは縦方向に間隔をおいて接触させることにより、ロッド２２の回転ブレをより効果的に防止できるようにするためである。   Further, as shown in FIG. 4, the guide rollers 8, 8 are provided in a pair of upper and lower sides with respect to the rotation shafts 81, 81 arranged in parallel with the axis of the hole 1. The reason for the pair of upper and lower sides is to prevent the rotation blurring of the rod 22 more effectively by making the contact portions of the holes of the guide rollers 8 and 8 contact the inner wall surface long in the vertical direction or in the vertical direction at intervals. This is to make it possible.

連結用のロッド２１と専用のロッド２２とローラ用のロッド２３は、図２に示すように、雄ねじａと雌ねじｂによる既存のネジ結合方式により互いに軸方向に連結される。専用のロッド２２は長さが短い点を除けば連結用のロッド２１と同一の構造となっている。ローラ用のロッド２３は保持ローラ９が装備されるロッドであって、それより上と下の連結用のロッド２１と専用のロッド２２との間に連結されている。保持ローラ９は、目荒らし手段５よりも上方のロッド部分に設けられるもので、孔１内でのロッド２全体の回転中心位置を保持する機能を有している。   As shown in FIG. 2, the connecting rod 21, the dedicated rod 22, and the roller rod 23 are connected to each other in the axial direction by an existing screw coupling method using a male screw a and a female screw b. The dedicated rod 22 has the same structure as the connecting rod 21 except that the length is short. The roller rod 23 is a rod on which the holding roller 9 is provided, and is connected between the upper and lower connecting rods 21 and the dedicated rod 22. The holding roller 9 is provided in the rod portion above the roughening means 5 and has a function of holding the rotation center position of the entire rod 2 in the hole 1.

保持ローラ９は、このように孔１内でのロッド２全体の回転中心位置を保持することでロッド２の回転ブレを抑制するために装備されるもので、その回転中心となるローラ用のロッド２３を貫通させるロッド貫通孔９１と、孔１の内径よりも小径の外周面９２とを有している。そして、ローラ用のロッド２３と保持ローラ９との間には、ロッド２の軸方向に対する保持ローラ９の移動範囲を制限する上下のストッパ９３、９４が設けられている。この保持ローラ９の移動範囲を制限するストッパ９３、９４を設けることで、保持ローラ９がローラ用のロッド２３に対して定位置で相対回転可能な構成とすることができる。これにより、ロッド２全体の回転ブレが生じない最適位置で保持ロッド２（ローラ用のロッド２３）を回転させることができる設計としている。   The holding roller 9 is equipped to hold the rotation center position of the entire rod 2 in the hole 1 in this way so as to suppress the rotation blur of the rod 2, and the roller rod serving as the rotation center is provided. 23, and a rod through hole 91 that penetrates through the hole 23 and an outer peripheral surface 92 having a smaller diameter than the inner diameter of the hole 1. Between the roller rod 23 and the holding roller 9, there are provided upper and lower stoppers 93 and 94 that limit the movement range of the holding roller 9 with respect to the axial direction of the rod 2. By providing the stoppers 93 and 94 that limit the movement range of the holding roller 9, the holding roller 9 can be rotated relative to the roller rod 23 at a fixed position. Thereby, the design is such that the holding rod 2 (roller rod 23) can be rotated at an optimum position where the rotation blur of the entire rod 2 does not occur.

この保持ローラ９は、軽量化や耐摩耗性等に配慮した合成樹脂製であって、その軸方向の両端近くの外周面は、保持ローラ９の両端に向かうに従ってその外径を小さくする斜面９６に形成されている。これは、保持ローラ９の両端部分の外周面を斜面９６に形成することで、保持ローラ９をロッド２と共に削孔１内へ挿入する操作を円滑に行うことができるようにするためである。   The holding roller 9 is made of synthetic resin in consideration of weight reduction, wear resistance, and the like, and an outer peripheral surface near both ends in the axial direction is a slope 96 that decreases its outer diameter toward the both ends of the holding roller 9. Is formed. This is because the outer peripheral surfaces of both end portions of the holding roller 9 are formed on the inclined surfaces 96 so that the operation of inserting the holding roller 9 into the hole 1 together with the rod 2 can be performed smoothly.

なお、ロッド２を構成する連結用のロッド２１、専用のロッド２２及びローラ用のロッド２３の内部には流体通路２１Ａ、２２Ａ、２３Ａがそれぞれ形成されている。そして、流体圧ピストン５１、５１は、各流体通路２１Ａ、２２Ａ、２３Ａを経由して供給される加圧水（水圧）により作動する構成となっている。流体圧ピストン５１、５１に加圧水を利用することで、ピストン５ｂ、５ｂの作動と、ローラビット７、７の冷却を同時に行う（併用する）ことができるからである。   In addition, fluid passages 21A, 22A, and 23A are formed inside the connecting rod 21, the dedicated rod 22, and the roller rod 23 that constitute the rod 2, respectively. The fluid pressure pistons 51, 51 are configured to operate by pressurized water (water pressure) supplied via the fluid passages 21A, 22A, 23A. This is because by using pressurized water for the fluid pressure pistons 51 and 51, the operation of the pistons 5b and 5b and the cooling of the roller bits 7 and 7 can be performed simultaneously (used together).

即ち、シリンダ５ａにはピストン５ｂ、５ｂ間に加圧水を供給する供給孔５ｈが設けられている。更に、ピストン５ｂ、５ｂと、ピストンロッド５ｃ、５ｃには、給水通路５ｉ、５ｉがそれぞれ設けられている。ピストンロッド５ｃ、５ｃの先端には、給水通路５ｉ
、５ｉに連通する噴射ノズル５ｊ、５ｊが設けられている。これにより、シリンダ５ａ内に供給された加圧水は、両側のピストン５ｂ、５ｂを押し広げる方向へ作動させると共に、給水通路５ｉ、５ｉを介して噴射ノズル５ｊ、５ｊからローラビット７、７へ供給されるようになっている。 That is, the cylinder 5a is provided with a supply hole 5h for supplying pressurized water between the pistons 5b and 5b. Further, water supply passages 5i and 5i are provided in the pistons 5b and 5b and the piston rods 5c and 5c, respectively. At the tip of the piston rods 5c and 5c, there is a water supply passage 5i.
The injection nozzles 5j and 5j communicating with 5i are provided. As a result, the pressurized water supplied into the cylinder 5a is actuated in the direction of expanding the pistons 5b and 5b on both sides, and is supplied from the injection nozzles 5j and 5j to the roller bits 7 and 7 through the water supply passages 5i and 5i. It has become so.

なお、図５に示すように、シリンダ５ａには、この種の流体圧ピストンで必要な排・給水ノズル５ｋ、５ｋがそれぞれ設けられている。また、図２に示すように、保持ローラ９には、供給された流体の排出孔９５が設けられている。   As shown in FIG. 5, the cylinder 5a is provided with discharge / water supply nozzles 5k and 5k necessary for this type of fluid pressure piston. Further, as shown in FIG. 2, the holding roller 9 is provided with a discharge hole 95 for the supplied fluid.

このような構成の孔壁目荒らし装置を用いた孔壁目荒らし方法では、図１に示すように、ボーリングマシンＭの駆動手段３によりロッド２を回転させてローラビット７、７を回転させる工程と、流体圧ピストン５１、５１に加圧水を供給してローラビット７、７を孔１の径方向へ相対移動させる工程と、昇降手段４によりロッド２をその軸方向に昇降移動させる工程とを行う。   In the hole wall roughening method using the hole wall roughening device having such a configuration, as shown in FIG. 1, the rod 2 is rotated by the driving means 3 of the boring machine M to rotate the roller bits 7. And a step of supplying pressurized water to the fluid pressure pistons 51 and 51 to relatively move the roller bits 7 and 7 in the radial direction of the hole 1 and a step of moving the rod 2 up and down in the axial direction by the lifting means 4. .

第１工程及び第２工程を行うことで、ローラビット７、７により、孔１の径方向で相対する壁面（孔壁）部分を切削して目荒らし溝１ａ（図６参照）を形成することができる。この際、ローラビット７、７は孔壁の内周に沿って回転するので、環状に一周する目荒らし溝１ａを孔壁の内周面に形成することができる。第３工程では、ローラビット７、７を上下移動させることで、環状に一周する目荒らし溝１ａを孔壁の上下方向に間隔をおいて多数形成することができる。   By performing the first step and the second step, the roller bits 7 and 7 are used to cut the wall (hole wall) portion facing in the radial direction of the hole 1 to form the roughening groove 1a (see FIG. 6). Can do. At this time, since the roller bits 7 and 7 rotate along the inner periphery of the hole wall, it is possible to form the roughening groove 1a that makes a circle around the inner peripheral surface of the hole wall. In the third step, by moving the roller bits 7 and 7 up and down, a large number of roughening grooves 1a that circulate in an annular shape can be formed at intervals in the vertical direction of the hole wall.

従って、このような目荒らし方法によれば、目荒らし手段５のローラビット７、７を孔壁の径方向へ移動させ、駆動手段３によりローラビット７、７をロッド２と共に孔壁の内周に沿って回転させ、昇降手段４を利用してローラビット７、７をロッド２と共に上下させることで、孔壁全体を効率よく目荒らしし、しかも、目荒らし効果として最大の効果を発揮できるように施工することができる。   Therefore, according to such a roughening method, the roller bits 7 and 7 of the roughening means 5 are moved in the radial direction of the hole wall, and the roller bits 7 and 7 are moved together with the rod 2 by the driving means 3. By rotating the roller bits 7 and 7 together with the rod 2 using the elevating means 4, the entire hole wall can be efficiently damaged, and the maximum effect as a roughening effect can be exhibited. Can be constructed.

上記の各工程において、ローラビット７、７の回転時には、ガイドローラ８、８が孔壁の内周面に接触してロッド２（専用のロッド２２）の回転ブレを抑制する機能を発揮する。これにより目荒らし溝１ａの深さを略一定に、あるいは任意の深さに調整することも可能になる。更に、このガイドローラ８、８よりも上方に保持ローラ９を装備しているので、この保持ローラ９がロッド２（ローラ用のロッド２３）の回転ブレを抑制する機能を発揮する。   In each of the above steps, when the roller bits 7 and 7 are rotated, the guide rollers 8 and 8 are brought into contact with the inner peripheral surface of the hole wall and exhibit a function of suppressing the rotation blur of the rod 2 (dedicated rod 22). As a result, the depth of the roughening groove 1a can be adjusted to be substantially constant or an arbitrary depth. Further, since the holding roller 9 is provided above the guide rollers 8, 8, the holding roller 9 exhibits a function of suppressing the rotation blur of the rod 2 (roller rod 23).

また、流体圧ピストン５１、５１を作動させる加圧水の一部を噴射ノズル５ｊ、５ｊから噴射させる構成としているので、ローラビット７、７を効率的に冷却することができる。即ち、加圧流体に加圧水を用いることで、流体圧ピストンの作動とローラビットの冷却とを兼用することができる。ここで、冷却用に用いられた加圧水は、孔１内に充満する前に保持ローラ９の排出孔９５から孔１の上部へ導かれ、孔１の外部へ排出される。   In addition, since a part of the pressurized water for operating the fluid pressure pistons 51 and 51 is ejected from the ejection nozzles 5j and 5j, the roller bits 7 and 7 can be efficiently cooled. That is, by using pressurized water as the pressurized fluid, the operation of the fluid pressure piston and the cooling of the roller bit can be combined. Here, the pressurized water used for cooling is led from the discharge hole 95 of the holding roller 9 to the upper part of the hole 1 before being filled in the hole 1, and is discharged to the outside of the hole 1.

以上のような孔壁目荒らし装置及び孔壁目荒らし方法を採用することで、例えば図６に示すように、コンクリート床板１００に削孔した孔１の内周面に施した目荒らし溝１ａの目荒らし効果が顕著なものとなるので、孔１の内壁と杭１０１の杭頭との間に、補強筋１０２等を含むコンクリート充填材１０３を充填することで、相互間に良好な付着耐力を発揮させることができる。   By adopting the hole wall roughening device and the hole wall roughening method as described above, for example, as shown in FIG. 6, the roughening grooves 1a formed on the inner peripheral surface of the hole 1 drilled in the concrete floor board 100 are formed. Since the roughening effect becomes remarkable, by filling the concrete filler 103 including the reinforcing bars 102 between the inner wall of the hole 1 and the pile head of the pile 101, good adhesion strength can be obtained between them. It can be demonstrated.

なお、上記の実施例では、流体圧ピストンに加圧水を供給する例を示したが、加圧水に代えて圧搾空気を供給してもよい。また、実施例ではベースマシンにボーリングマシンを利用する例を示したが、ロッドの回転駆動手段と昇降手段を備える専用の目荒らし機、あ
るいは他の削孔機を用いることもできる。 In addition, although the example which supplies pressurized water to a fluid pressure piston was shown in said Example, it replaced with pressurized water and you may supply compressed air. In the embodiment, an example in which a boring machine is used as the base machine has been described. However, a dedicated roughing machine equipped with a rod rotation driving means and a lifting / lowering means, or another drilling machine may be used.

本発明の実施例に係る孔壁目荒らし装置を削孔装置に装着した例の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the example which mounted | wore the hole drilling device with the hole wall roughening apparatus which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る孔壁目荒らし装置の部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of the hole wall roughening apparatus which concerns on the Example of this invention. 図２のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along CC line of FIG. 図３のＤ−Ｄ線に沿った部分断面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 3. 本発明の実施例に係る目荒らし手段の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the roughening means which concerns on the Example of this invention. 本発明の実施例に係る孔壁目荒らし方法を採用して施工したコンクリート床板と杭との付着部を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which shows the adhesion part of the concrete floor slab and the pile which were constructed by employ | adopting the hole wall roughening method which concerns on the Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 孔
１ａ 目荒らし溝
２ ロッド
２１ 連結用のロッド
２２ 専用のロッド
２３ ローラ用のロッド
２１Ａ、２２Ａ、２３Ａ 流体通路
３ 駆動手段
４ 昇汞手段
Ｍ 削孔装置（ボーリングマシン）
５ 目荒らし手段
５ａ シリンダ
５ｂ ピストン
５ｃ ピストンロッド
５１ 流体圧ピストン
５２ 保持部材
５３ フランジ部
６ 接続ヘッド
７ ローラビット
８ ガイドローラ
９ 保持ローラ
９５ 排出孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hole 1a Roughening groove 2 Rod 21 Connecting rod 22 Dedicated rod 23 Roller rods 21A, 22A, 23A Fluid passage 3 Driving means 4 Lifting means M Drilling device (boring machine)
5 Roughening means 5a Cylinder 5b Piston 5c Piston rod 51 Fluid pressure piston 52 Holding member 53 Flange portion 6 Connection head 7 Roller bit 8 Guide roller 9 Holding roller 95 Discharge hole

Claims (8)

削孔した孔の壁面の目荒らしを行う孔壁目荒らし装置であって、
削孔した孔内に挿入されるロッドと、
前記ロッドをその軸回りに回転駆動する駆動手段と、
前記ロッドをその軸方向に昇降移動させる昇降手段と、
前記ロッドの先端部に設けられた目荒らし手段とを備え、
前記目荒らし手段は、
前記孔の径方向に沿って相対配置される二つの流体圧ピストンと、
前記流体圧ピストンを前記ロッドの先端部に保持する保持部材と、
前記流体圧ピストンのピストンロッドに設けられ、前記ロッドの回転により前記孔の壁面を切削して目荒らしするローラビットと、
前記保持部材に設けられ、前記ロッドの回転により前記孔の内周面に沿って転動する複数のガイドローラと、を含むことを特徴とする孔壁目荒らし装置。 A hole wall roughening device for roughening the wall surface of a drilled hole,
A rod inserted into the drilled hole;
Drive means for rotationally driving the rod around its axis;
Elevating means for elevating and moving the rod in the axial direction;
A roughening means provided at the tip of the rod;
The roughening means is
Two hydraulic pistons disposed relative to each other along the radial direction of the hole;
A holding member for holding the fluid pressure piston at the tip of the rod;
A roller bit which is provided on a piston rod of the fluid pressure piston and cuts the wall surface of the hole by rotating the rod,
A hole wall roughening device comprising: a plurality of guide rollers provided on the holding member and rolling along the inner peripheral surface of the hole by the rotation of the rod. 前記目荒らし手段よりも上方のロッド部分に、前記孔内でのロッドの回転中心位置を保持する保持ローラを設けたことを特徴とする請求項１に記載の孔壁目荒らし装置。   2. The hole wall roughening device according to claim 1, wherein a holding roller for holding a rotation center position of the rod in the hole is provided in a rod portion above the roughening means. 前記保持ローラは、回転中心となる前記ロッドを貫通させるロッド貫通孔と、前記孔の内径よりも小径の外周面とを有し、前記ロッドと保持ローラとの間には、ロッドの軸方向に対する保持ローラの移動範囲を制限するストッパが設けられている請求項２に記載の孔壁目荒らし装置。   The holding roller has a rod through-hole through which the rod serving as a rotation center passes, and an outer peripheral surface having a diameter smaller than the inner diameter of the hole, and the rod and the holding roller are arranged with respect to the axial direction of the rod. The hole wall roughening device according to claim 2, wherein a stopper for limiting a moving range of the holding roller is provided. 前記保持ローラは合成樹脂製であって、その軸方向の両端近くの外周面は、保持ローラの両端に向かうに従ってその外径を小さくする斜面に形成されている、請求項２又は請求項３に記載の孔壁目荒らし装置。   The said holding roller is a product made from synthetic resin, Comprising: The outer peripheral surface near the both ends of the axial direction is formed in the slope which makes the outer diameter small as it goes to the both ends of a holding roller. The hole wall roughening device described. 前記ガイドローラは、前記孔の径方向で相対する２位置にそれぞれ配置され、前記二つのガイドローラが相対する方向と、前記二つのローラビットが相対する方向とが互いに直交する配置である、請求項１〜請求項４の何れかに記載の孔壁目荒らし装置。   The guide rollers are respectively arranged at two positions facing each other in the radial direction of the hole, and a direction in which the two guide rollers face each other and a direction in which the two roller bits face each other are orthogonal to each other. The hole wall roughening device according to any one of claims 1 to 4. 前記ロッドの内部には流体通路が形成され、前記流体圧ピストンは、前記流体通路を経由して供給される加圧水により作動することを特徴とする、請求項１〜請求項５の何れかに記載の孔壁目荒らし装置。   The fluid rod is formed inside the rod, and the fluid pressure piston is operated by pressurized water supplied via the fluid passage. Hole wall roughening device. 請求項１〜請求項６に記載の孔壁目荒らし装置を用いた孔壁目荒らし方法であって、
前記駆動手段により前記ロッドを前記孔内でその軸回りに回転駆動する第１工程と、
前記流体圧ピストンに加圧流体を供給して前記ローラビットを孔の径方向へ相対移動させる第２工程と、
前記昇降手段により前記ロッドをその軸方向に昇降移動させる第３工程と、を行う孔壁目荒らし方法。 A hole wall roughening method using the hole wall roughening device according to claim 1,
A first step of rotating the rod about its axis in the hole by the driving means;
A second step of supplying a pressurized fluid to the fluid pressure piston to relatively move the roller bit in the radial direction of the hole;
And a third step of moving the rod up and down in the axial direction by the lifting means. 前記第２工程では、加圧流体の圧力を調整することで、孔の径方向に対するローラビットの移動量を調整することを特徴とする、請求項７に記載の孔壁目荒らし方法。   8. The hole wall roughening method according to claim 7, wherein in the second step, the amount of movement of the roller bit with respect to the radial direction of the hole is adjusted by adjusting the pressure of the pressurized fluid.

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