JPH0791931B2 - ダウンハンマーを持つ地下穿孔機 - Google Patents
ダウンハンマーを持つ地下穿孔機Info
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Description
下穿孔機に関し、特にそのダウンハンマーの中心に流体
噴出管を設置し、それにより流体を圧搾空気と共にビッ
ト本体の下段面から機外に供給するようにした地下穿孔
機、及びそこに用いるダウンハンマーに関する。
あるいはその工法として、特開昭55−119885号
公報に示されるように昇降自在に吊支された油圧シリン
ダのラムにハンマ掘削ヘッドを連結し、その油圧シリン
ダに圧力油を送るべき回路を接続すると共に、該回路に
高圧用リリーフ弁と、切換弁を介して低圧用リリーフ弁
とを接続し、両リリーフ弁の設定圧力を適正に定めるこ
とにより、打撃ビットの受ける接地圧を、該ビットが上
下動できる接地圧に調整できるようにしたもの、あるい
は、実開昭55−113786号公報に示されるように
スクリューオーガの先端に装着される打撃ビットを有す
るエアハンマの外周面に上方へ順次径の大きくなる螺旋
状スクリュー羽根を取り付け、さらに該スクリュー羽根
に掘削刃を取り付けるようにし、それによりエアハンマ
は小径かつ小型のものであっても大口径の孔を掘削でき
るようにしたもの、等が知られており、また、特開昭5
5−23272号公報に示されるようにドリルパイプの
下部に圧搾空気によって作動するピストンを取り付け、
該ピストンにビットを取り付けてビットを上下動させる
ようにした穿孔機において、ドリルパイプの下端に横向
きの逆止弁を持つノズルを配し、穿孔機による掘削に伴
って、該ノズルから穿孔壁にモルタル類を吹き付けて圧
着させるようにしたボーリング工法も知られている。
れた地下穿孔機においては、圧搾空気の供給によりダウ
ンハンマー内のビット本体が往復動し、そのハンマー作
用により岩石を穿孔するようになっているが、いずれ
も、岩石等との磨擦熱によりビット本体の温度が上昇し
ビット本体の耐磨耗性が比較的短時間で低下するもので
あった。また、掘進中に粉塵が発生し作業者はもとより
周囲の環境を汚染するとともに、作業中にダウンハンマ
ーは激しい騒音を発生することから、低粉塵、低騒音化
が課題となっている。さらに、掘進速度も必ずしも満足
できるものでもない。
記のような不都合を解消することを目的としており、よ
り具体的には、ダウンハンマーに用いられるビット本体
の耐久性を向上させると共に低粉塵、低騒音化を可能と
したダウンハンマーを持つ地下穿孔機、及びそこに用い
るダウンハンマーを得ることを目的としている。本発明
はさらに、崩壊の可能性が有る穴の周辺を保完すること
をできるようにしたダウンハンマーを持つ地下穿孔機の
流体供給装置を得ることを目的としている。
目的を達成するために、本発明によるダウンハンマーを
持つ地下穿孔機は、基本的に、車体1の案内台2上に、
回転機4とこの下部からスクリュー軸3およびダウンハ
ンマーBが連設された構成において、回転機4とスクリ
ュー軸3の間に供給体5を継載し、スクリュー軸3の中
心に流体通路6とその周囲に圧搾空気通路7、7’とを
形成し、ダウンハンマーBの中心に流体通路6に連通す
る流体噴出管8を、好ましくはビット本体9の内部にま
で長く設置し、それにより流体を圧搾空気と共にビット
本体の下段面から機外に供給するようにされる。そして
前記ダウンハンマーBは、本体とビットとを有し、該本
体内部には本体の軸方向に延出する圧搾空気流路と流体
噴出管が設けられ、さらに、該流体噴出管からの流体と
圧搾空気流路からの圧搾空気の双方のための噴出路がそ
の開放部をビットの下面に開放した状態でビットに形成
されていることを特徴とする。
給される流体の種類に特に制限はないく、水、セメント
ミルク、ベントナイト、モルタル等であってよい。前記
供給体5の好ましい態様では、回転体11の上下にフラ
ンジ12、12’を結合し、回転機4とスクリュー軸3
の間へ連結できるようにし、回転体11外周面に組み込
まれた環体14の上下に、ベアリング15、15’を組
み込み、キャップ16、16’をネジボルト17、1
7’で固定し、回転体11と環体14の接合面中央に半
円形の環状空間18、18’をそれぞれ対抗して配置
し、一方の環状空間18’を圧搾空気供給源へ、他方の
環状空間18をスクリュー軸3に形成し圧搾空気通路
7、7’へ、それぞれ連通させてなる。
ンハンマーを持つ地下穿孔機のダウンハンマー下段から
圧搾空気と共に流体を噴出させるようにしたことによ
り、流体が水の場合には、ビット本体の熱を冷却させる
ことができてビット本体の耐磨耗性を増加させ、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、水を高圧搾空気と共
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。
ト、モルタル等である場合には、掘削穴の崩壊防止上の
効果も得ることができる。
機を一実施例に基づきさらに詳細に説明する。図1に示
すように、車体1の前方には案内台2が縦設されてお
り、該案内台2上にはスクリュー軸3と、これを回転さ
せるための発電機Gにより稼動する回転機4が配置さ
れ、さらに、該スクリュー軸3の下段にはスクリュー刃
が形成されたダウンハンマーBが連設されている。そし
て、前記回転機4とスクリュー軸3の間には、エアーコ
ンプレッサーCからスクリュー軸3側に圧搾空気を供給
することができる供給体5が搭載される。
水供給機Sから供給される水を回転機4を通じてダウン
ハンマーBまで受け渡すための流体通路6が形成され、
さらに、エアーコンプレッサーCからの圧搾空気を供給
体5を通じてダウンハンマーBまで受け渡すための圧搾
空気通路7、7’が形成される。ダウンハンマーBは、
周囲にスクリュー刃30を持つアウタースリーブ31
A、前記圧搾空気通路7、7’から送給される圧搾空気
の供給を断続するチェックバルブ32、圧搾空気により
作動するピストン33、圧搾空気をピストン33の作用
面に案内するためのインナースリーブ31B、該ピスト
ン33の先端に配置されたビット本体9、ピストン33
およびビット本体9の中央部を連通して設けられた圧搾
空気噴出路10等から構成される従来知られたダウンハ
ンマーであるが、下記の点において、本発明に固有の構
成を有している。
は、チェックバルブ32に形成した開孔34を通過する
状態で流体噴出管8が取り付けられ、該流体噴出管8は
前記圧搾空気噴出路10内をビット本体9の内部にまで
延出している。さらに、ダウンハンマーBの上方部位で
あって前記流体噴出管8の周囲には複数本の圧搾空気の
供給路36、36’が形成されており、該供給路36、
36’の下流側先端は前記チェックバルブ32の上方部
位において一体となり、円環状の供給路37となってい
る。該円環状の供給路37の下流端には前記チェックバ
ルブ32が押圧されている。
ンハンマーBを装着した状態で、スクリュー軸3に形成
した流体通路6とダウンハンマーBに形成した流体噴出
管8は連通状態となり、そこに流体供給路が形成され
る。また、スクリュー軸3に形成した圧搾空気通路7、
7’とダウンハンマーBに形成した圧搾空気供給路3
6、36’も連通状態となり、そこに圧搾空気噴出路1
0が形成される。そして、前記流体噴出管8の下端部3
5から噴出する水とその周囲に圧搾空気噴出路10から
供給される圧搾空気とによって、そこにウォータージェ
ット現象が発生し、その状態で水は圧搾空気と共にビッ
ト本体9の下方から噴出するようになっている。
る。この供給体5は、第2図に図示されているように回
転体11を有し、その上下にフランジ12、12’をキ
ー結合している。そして、上方のフランジ12は回転機
4側のフランジ13に、また下方のフランジ12’はス
クリュー軸3側のフランジ13’に各々連結される。さ
らに、上下フランジ12、12’間には環体14を組み
込み、該環体14の上下にベアリング15、15’を配
置してリング型キャップ16、16’をボルト17、1
7’で固定している。それにより、回転体11が回転し
ても、環体14は回転しないようになっている。
回転体11と環体14の接合面中央には、半円形の環状
空間18、18’が別々に向かい合わせに置設されてお
り、一方の環状空間18はスクリュー軸3に形成した圧
搾空気通路7、7’へ連通しており、また、他方の環状
空間18’は、圧搾空気の供給源であるエアーコンプレ
ッサーCと連結している出入口19に連通している。な
お、符号20、20’はゴムリング等の密封材料であ
り、圧搾空気が洩れるのを防止する作用をしている。
ンハンマーを持つ地下穿孔機は、良く知られている通
り、回転機4とダウンハンマーBを稼動し、掘進作業を
しながら堅固な地質あるいは岩盤に到達したら、水供給
機Sからスクリュー軸3の中心に形成された流体通路6
へ水を供給する。供給された水はダウンハンマーBに至
りその流体噴出管8の下端部35へ吹き出される。そこ
において、圧搾空気噴出路10を流下する、ダウンハン
マーBのピストン33およびビツト本体9を駆動させる
ための圧搾空気と一体となり、そこでウォータージェッ
ト現象が発生し、ビット本体9の下方に強く吹き出され
る。
孔機において、流体供給路6を通じて前記のように水を
供給する変わりにセメントミルク、ベントナイト、モル
タル等を供給することも可能である。また、図示の実施
例では流体噴出管8はその先端が圧搾空気噴出路10内
をビット本体9の内部にまで延出しているものとして説
明したが、流体噴出管8の先端がビット本体9の内部に
まで延出することは必ずしも必須でなく、ダウンハンマ
ーBに形成される圧搾空気噴出路10内、例えば圧搾空
気により作動するピストン33部分、であれば所期の目
的を達成することは可能である。
された流体(例えは、水)によりビット本体9下段面に
多数、一部突出する状態で埋め込まれているチップ38
等が、冷却されるので、耐磨耗性を増加し、また、破砕
岩石塵が生じてもその粉塵が飛び散らないよう作業性を
良くすることができる。さらに、ハンマーが打撃作動を
する時、その衝撃をやわらかく緩和し、ある程度の騒音
を減少させ、流体と空気の噴射圧搾と岩盤に水が浸透し
掘進速度が増大する等の作用効果がある。
体として前記のように水を供給する変わりにセメントミ
ルク類を供給する場合には、崩壊の可能性が有る掘削孔
の周辺をセメントにより補強できるといった作用効果も
奏する。
大断面図。
機、5…供給体、6…流体通路、7、7’…圧搾空気通
路、8…流体噴出管、9…ビット本体、10…圧搾空気
噴出路、11…回転体、12、12’…フランジ、1
3、13’…フランジ、14…環体、15、15’…ベ
アリング、16、16’…リング型キャップ、17、1
7’…ボルト、18、18’…環状空間、19…出入
口、20、20’…ゴムリング
Claims (3)
- 【請求項1】 車体の案内台上に、回転機とこの下部か
らスクリュー軸およびダウンハンマーが連設された構成
の地下穿孔機において、回転機とスクリュー軸の間に供
給体を継載し、スクリュー軸の中心に流体通路とその周
囲に圧搾空気通路とを形成し、ダウンハンマーの中心に
前記流体通路に連通する流体噴出管を設置し、それによ
り流体を圧搾空気と共にビット本体の下段面から機外に
供給するようにした地下穿孔機。 - 【請求項2】 前記供給体は、上下にフランジを結合し
た回転体を有していて、該フランジにより回転機とスク
リュー軸の間へ連結できるようにされており、かつ、前
記回転体の外周面に組み込まれた環体の上下にはベアリ
ングを配置した状態でキャップが固定されていて、前記
回転体が回転しても環体は回転しないようにされてお
り、さらに、前記回転体と環体の接合面中央には半円形
の環状空間をそれぞれ対抗して配置し、一方の環状空間
を圧搾空気供給源へ、他方の環状空間をスクリュー軸に
形成した圧搾空気通路へ、それぞれ連通させたことを特
徴とする請求項1記載の地下穿孔機。 - 【請求項3】 流体通路とその周囲に圧搾空気通路とを
有する回転軸の下端に連設して用いるダウンハンマーで
あって、該ダウンハンマーは本体とビットとを有し、該
本体内部には本体の軸方向に延出する圧搾空気流路と流
体噴出管が設けられ、さらに、該流体噴出管からの流体
と圧搾空気流路からの圧搾空気の双方のための噴出路が
その開放部をビットの下面に開放した状態でビットに形
成されていることを特徴とするダウンハンマー。
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