削孔用エアハンマー装置
【課題】縦孔の穿孔に続けて縦孔内へのモルタルやセメントミルク等の注入が行え、設備コストと工程数の削減が図れる削孔用エアハンマー装置を提供する。
【解決手段】本体ケース２内に、供給された圧力エアによって作動する複数のエアハンマー３を組込み、このエアハンマー３は、本体ケース２の上部からシリンダ７に圧力エアを供給すると、リジットバルブ１０とチェックバルブ１１の働きでシリンダ７のピストン９が上下動し、前記ピストン９がビット６に一定サイクルで打撃を加えるようになっており、前記本体ケース２にモルタルやセメントミルク等の流体通路１２を上下に貫通するよう設けた。
【解決手段】本体ケース２内に、供給された圧力エアによって作動する複数のエアハンマー３を組込み、このエアハンマー３は、本体ケース２の上部からシリンダ７に圧力エアを供給すると、リジットバルブ１０とチェックバルブ１１の働きでシリンダ７のピストン９が上下動し、前記ピストン９がビット６に一定サイクルで打撃を加えるようになっており、前記本体ケース２にモルタルやセメントミルク等の流体通路１２を上下に貫通するよう設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、土木や建築の分野において、主に硬質の地盤に対して縦孔を掘削する削孔用エアハンマー装置、更に詳しくは、地盤の削孔に対してモルタルやセメントミルク等を注入し、削孔を崩れにくくすることができるようにした削孔用エアハンマー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
土木や建築の基礎工事においては、地盤の支持強度を高めるため、地盤に縦孔を掘削して場所打ちコンクリート杭を構築したり、縦孔にパイル等の応力負担材を挿入することが行われている。
【０００３】
従来、硬質の地盤に対して縦孔を掘削する削孔用エアハンマー装置は、本体ケース内に複数のエアハンマーを組込み、このエアハンマーが、上部に位置する垂直のシリンダと、その下部に位置するビットの組み合わせからなり、本体ケースの上部に設けたエアタンクからシリンダに圧力エアを供給すると、弁機構の働きでシリンダのピストンが上下動し、このピストンの打撃作用をビットに伝達して地盤を掘削する構造になっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、地盤に軟弱部分があったり、転石層や礫層が存在するような条件においては、削孔用エアハンマー装置の抜き取り後に削孔の周壁が崩れる事態が発生し、場所打ち杭の品質が低下したり、上記した応力負担材を所定の深度まで挿入することができなくなるという不都合が生じることがある。
【０００５】
このため、従来は、削孔用エアハンマー装置を抜き取った削孔に対してモルタルやセメントミルク等を注入し、削孔の周壁が崩れるのを防ぐようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−６９１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、削孔用エアハンマー装置で縦孔を掘削し、この削孔用エアハンマー装置を縦孔から引抜いた後、縦孔にモルタルやセメントミルク等を注入する方法は、削孔用エアハンマー装置に対してモルタルやセメントミルク等の注入装置を別途用意しなければならず、また、モルタルやセメントミルク等を別途注入するので、施工の工程数が増えることになり、施工コスト及び設備コストが高くつくという問題がある。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、縦孔の穿孔に続けて縦孔内へのモルタルやセメントミルク等の注入が行え、設備コストと工程数の削減が図れる削孔用エアハンマー装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記のような課題を解決するため、この発明は、本体ケース内に、圧力エアによって作動するピストンの打撃作用をビットに伝達して地盤を掘削する複数のエアハンマーを組込み、この本体ケースにモルタルやセメントミルク等の流体通路を上下に貫通するよう設けたものである。
上記流体通路は、その下端が本体ケースの下部先端で開口し、上端が本体ケースの上面から上方に突出して流体供給管の接続部となり、この流体通路が隣接するエアハンマー間に位置する配置で、本体ケースに対して複数本設けられているようにすることができる。
【００１０】
ここで、本体ケースは、外周面が円形で上下に長く形成され、その内部中央位置と周囲の複数箇所にエアハンマーが組み込まれている。
【００１１】
上記エアハンマーは、本体ケース内の下部に抜け止め状となるよう設けたビットと、その直上に配置したシリンダからなり、シリンダはシリンダ筒内にピストンを上下動可能に収納し、シリンダ筒の上端部に弁機構を構成するリジットバルブとチェックバルブを設け、本体ケースの上部に設けたエアタンクからシリンダに圧力エアを供給すると、リジットバルブとチェックバルブの働きでシリンダのピストンが上下動し、このピストンの打撃作用をビットに伝達して地盤を掘削するようになっている。
【００１２】
また、モルタルやセメントミルク等の流体通路は、本体ケース内を上下軸方向に沿って貫通する縦孔に形成され、上部に位置するエアタンクの部分はパイプ構造とすることで上下に貫通し、この流体通路によって、穿孔した縦孔内にモルタルやセメントミルク等のグラウト材を注入することができるようになっている。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によると、圧力エアによって作動するピストンの打撃作用をビットに伝達して地盤を掘削する複数のエアハンマーを設けた削孔用エアハンマー装置において、本体ケースに、モルタルやセメントミルク等の流体通路を上下に貫通するよう設けたので、エアハンマーによるビットへの打撃によって地盤に縦孔を穿孔すると、削孔用エアハンマー装置の抜き取り工程時に縦孔内へモルタルやセメントミルク等を注入することができ、縦孔の周壁が崩れないようにする処理が削孔用エアハンマー装置の抜き取りと同時に行え、別途注入装置を用意する必要がなく、設備変更に要する手間も省けるので、地盤改良工事の設備コストと工程数の削減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明に係る削孔用エアハンマー装置の要部を切り欠いた正面図
【図２】削孔用エアハンマー装置のエアハンマーおけるビットの配置を示す拡大した底面図
【図３】この発明に係る削孔用エアハンマー装置の使用状態を示す正面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図示のように、削孔用エアハンマー装置１は、ウエアスリーブといわれる外周が円形の上下に長い本体ケース２と、この本体ケース２内に組み込まれた複数のエアハンマー３と、前記本体ケース２の上部に設けたエアタンク４とからなり、エアタンク４の上面中央にエア供給源とエア供給管を介して接続するための筒状となるエア流入口５が突設され、このエア流入口５からエアタンク４に圧力エアを供給すると、エアハンマー３は圧力エアによって作動するピストンの打撃作用をビットに伝達して地盤を掘削するようになっている。
【００１７】
上記エアハンマー３は、本体ケース２の縦孔内の下部に抜け止め状となるよう設けたビット６と、その直上に配置したシリンダ７からなり、シリンダ７はシリンダ筒８内にピストン９を上下動可能に収納し、シリンダ筒８の上端部に弁機構を構成するリジットバルブ１０とチェックバルブ１１を設け、本体ケース２の上部に設けたエアタンク４から前記シリンダ７に圧力エアを供給すると、リジットバルブ１０とチェックバルブ１１の働きでシリンダ７のピストン９が上下動し、このピストン９がビット３に一定サイクルで打撃を加える周知の構造になっている。
【００１８】
図示の場合、エアハンマー３の平面的な数と配置は、図２のように、本体ケース２の中央とその周囲三箇所で周方向に等間隔の配置で設け、周囲のビット６は先端の底面形状を角形とし、周囲の一辺が本体ケース２の外径よりも少し外側に突出し、また、中央のビット６は先端の底面形状を略三角形としたものを示している。
【００１９】
上記本体ケース２には、モルタルやセメントミルク等のグラウト材等の流体通路１２が上下に貫通するように設けられ、この流体通路１２は、本体ケース２内を上下軸方向に沿って貫通する縦孔に形成され、上部に位置するエアタンク４の部分はパイプ構造とすることで気密状となるよう上下に貫通し、エアタンク４の上面から所定長さだけ突出する部分が、モルタルやセメントミルク等のグラウト材の供給源と供給管を介して接続するための筒状となる流入口１３となっている。
【００２０】
図示の場合、流体通路１２は、図２のように、本体ケース２の周囲に配置した各ビット６間の位置に合計三本を設け、この流体通路１２によって、穿孔した縦孔内にモルタルやセメントミルク等のグラウト材を注入することができるようになっている。
【００２１】
なお、削孔用エアハンマー装置１は、各チェックバルブ１１に直接圧力エアの供給源を接続することにより、エアタンク４を装備しない構造にすることができ、エアタンク４を省くことで流体通路１２の処理が簡単になる。
【００２２】
この発明の削孔用エアハンマー装置１は、上記のような構成であり、図３に示すように、自走式作業機械１４のビーム１５に吊下げたアースオーガー１６にスイベルジョイント１７を用いて円筒状のロッド１８を連結し、このロッド１８の下端に削孔用エアハンマー装置１を同軸心の延長状配置で取付け、全体を垂直に保持してビット６の先端を地盤に当接させる。
【００２３】
上記削孔用エアハンマー装置１において、各流体通路１２に、スイベルジョイント１７を介してモルタルやセメントミルク等のグラウト材等の供給源を供給管１９で接続し、更に、エアタンク４のエア流入口５とエア供給源をエア供給管２０を用いて接続し、この状態でエアタンク４内に圧力エアを供給すると、各エアハンマー３は、リジットバルブ１０とチェックバルブ１１の働きでシリンダ７のピストン９が上下動し、このピストン９がビット６に一定サイクルで打撃を加えることになり、ビット６に加わる打撃の衝撃でビット６は地盤を掘進する。
【００２４】
このように、ビット６の打撃とアースオーガー１６の起動による回転が加わることにより、地中に縦孔を掘進していき、縦孔が所定深さに達すると圧力エアの供給とアースオーガー１６の駆動を停めて掘進を停止する。
【００２５】
上記のように、所定深さに達する縦孔の掘削後における削孔用エアハンマー装置１の抜き取り工程において、削孔用エアハンマー装置１を引上げて抜きとると同時に、供給源から各流体通路１２にモルタルやセメントミルク等のグラウト材を供給し、各流体通路１２の本体ケース２の下部先端で開口する部分から縦孔内にモルタルやセメントミルク等のグラウト材を注入し、これにより、縦孔内の内圧を保って周面の崩壊発生を防止する。
【００２６】
このように、削孔用エアハンマー装置１の引上げと同時に縦孔内にモルタルやセメントミルク等のグラウト材を注入すると、削孔用エアハンマー装置１の引抜きとモルタルやセメントミルク等のグラウト材の注入が同時に行え、工程数の削減につながると共に、掘削した地盤に軟弱部分があったり、転石層や礫層が存在するような条件においても、縦孔内周面の崩壊発生を防ぐことができ、削孔用エアハンマー装置１の引抜き後において、縦孔を用いた場所打ちコンクリート杭を構築したり、縦孔にパイル等の応力負担材を挿入する作業が支障なく行えることになる。
【符号の説明】
【００２７】
１ 削孔用エアハンマー装置
２ 本体ケース
３ エアハンマー
４ エアタンク
５ エア流入口
６ ビット
７ シリンダ
８ シリンダ筒
９ ピストン
１０ リジットバルブ
１１ チェックバルブ
１２ 流体通路
１３ 流入口
【技術分野】
【０００１】
この発明は、土木や建築の分野において、主に硬質の地盤に対して縦孔を掘削する削孔用エアハンマー装置、更に詳しくは、地盤の削孔に対してモルタルやセメントミルク等を注入し、削孔を崩れにくくすることができるようにした削孔用エアハンマー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
土木や建築の基礎工事においては、地盤の支持強度を高めるため、地盤に縦孔を掘削して場所打ちコンクリート杭を構築したり、縦孔にパイル等の応力負担材を挿入することが行われている。
【０００３】
従来、硬質の地盤に対して縦孔を掘削する削孔用エアハンマー装置は、本体ケース内に複数のエアハンマーを組込み、このエアハンマーが、上部に位置する垂直のシリンダと、その下部に位置するビットの組み合わせからなり、本体ケースの上部に設けたエアタンクからシリンダに圧力エアを供給すると、弁機構の働きでシリンダのピストンが上下動し、このピストンの打撃作用をビットに伝達して地盤を掘削する構造になっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
ところで、地盤に軟弱部分があったり、転石層や礫層が存在するような条件においては、削孔用エアハンマー装置の抜き取り後に削孔の周壁が崩れる事態が発生し、場所打ち杭の品質が低下したり、上記した応力負担材を所定の深度まで挿入することができなくなるという不都合が生じることがある。
【０００５】
このため、従来は、削孔用エアハンマー装置を抜き取った削孔に対してモルタルやセメントミルク等を注入し、削孔の周壁が崩れるのを防ぐようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−６９１５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、削孔用エアハンマー装置で縦孔を掘削し、この削孔用エアハンマー装置を縦孔から引抜いた後、縦孔にモルタルやセメントミルク等を注入する方法は、削孔用エアハンマー装置に対してモルタルやセメントミルク等の注入装置を別途用意しなければならず、また、モルタルやセメントミルク等を別途注入するので、施工の工程数が増えることになり、施工コスト及び設備コストが高くつくという問題がある。
【０００８】
そこで、この発明の課題は、縦孔の穿孔に続けて縦孔内へのモルタルやセメントミルク等の注入が行え、設備コストと工程数の削減が図れる削孔用エアハンマー装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記のような課題を解決するため、この発明は、本体ケース内に、圧力エアによって作動するピストンの打撃作用をビットに伝達して地盤を掘削する複数のエアハンマーを組込み、この本体ケースにモルタルやセメントミルク等の流体通路を上下に貫通するよう設けたものである。
上記流体通路は、その下端が本体ケースの下部先端で開口し、上端が本体ケースの上面から上方に突出して流体供給管の接続部となり、この流体通路が隣接するエアハンマー間に位置する配置で、本体ケースに対して複数本設けられているようにすることができる。
【００１０】
ここで、本体ケースは、外周面が円形で上下に長く形成され、その内部中央位置と周囲の複数箇所にエアハンマーが組み込まれている。
【００１１】
上記エアハンマーは、本体ケース内の下部に抜け止め状となるよう設けたビットと、その直上に配置したシリンダからなり、シリンダはシリンダ筒内にピストンを上下動可能に収納し、シリンダ筒の上端部に弁機構を構成するリジットバルブとチェックバルブを設け、本体ケースの上部に設けたエアタンクからシリンダに圧力エアを供給すると、リジットバルブとチェックバルブの働きでシリンダのピストンが上下動し、このピストンの打撃作用をビットに伝達して地盤を掘削するようになっている。
【００１２】
また、モルタルやセメントミルク等の流体通路は、本体ケース内を上下軸方向に沿って貫通する縦孔に形成され、上部に位置するエアタンクの部分はパイプ構造とすることで上下に貫通し、この流体通路によって、穿孔した縦孔内にモルタルやセメントミルク等のグラウト材を注入することができるようになっている。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によると、圧力エアによって作動するピストンの打撃作用をビットに伝達して地盤を掘削する複数のエアハンマーを設けた削孔用エアハンマー装置において、本体ケースに、モルタルやセメントミルク等の流体通路を上下に貫通するよう設けたので、エアハンマーによるビットへの打撃によって地盤に縦孔を穿孔すると、削孔用エアハンマー装置の抜き取り工程時に縦孔内へモルタルやセメントミルク等を注入することができ、縦孔の周壁が崩れないようにする処理が削孔用エアハンマー装置の抜き取りと同時に行え、別途注入装置を用意する必要がなく、設備変更に要する手間も省けるので、地盤改良工事の設備コストと工程数の削減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】この発明に係る削孔用エアハンマー装置の要部を切り欠いた正面図
【図２】削孔用エアハンマー装置のエアハンマーおけるビットの配置を示す拡大した底面図
【図３】この発明に係る削孔用エアハンマー装置の使用状態を示す正面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図示のように、削孔用エアハンマー装置１は、ウエアスリーブといわれる外周が円形の上下に長い本体ケース２と、この本体ケース２内に組み込まれた複数のエアハンマー３と、前記本体ケース２の上部に設けたエアタンク４とからなり、エアタンク４の上面中央にエア供給源とエア供給管を介して接続するための筒状となるエア流入口５が突設され、このエア流入口５からエアタンク４に圧力エアを供給すると、エアハンマー３は圧力エアによって作動するピストンの打撃作用をビットに伝達して地盤を掘削するようになっている。
【００１７】
上記エアハンマー３は、本体ケース２の縦孔内の下部に抜け止め状となるよう設けたビット６と、その直上に配置したシリンダ７からなり、シリンダ７はシリンダ筒８内にピストン９を上下動可能に収納し、シリンダ筒８の上端部に弁機構を構成するリジットバルブ１０とチェックバルブ１１を設け、本体ケース２の上部に設けたエアタンク４から前記シリンダ７に圧力エアを供給すると、リジットバルブ１０とチェックバルブ１１の働きでシリンダ７のピストン９が上下動し、このピストン９がビット３に一定サイクルで打撃を加える周知の構造になっている。
【００１８】
図示の場合、エアハンマー３の平面的な数と配置は、図２のように、本体ケース２の中央とその周囲三箇所で周方向に等間隔の配置で設け、周囲のビット６は先端の底面形状を角形とし、周囲の一辺が本体ケース２の外径よりも少し外側に突出し、また、中央のビット６は先端の底面形状を略三角形としたものを示している。
【００１９】
上記本体ケース２には、モルタルやセメントミルク等のグラウト材等の流体通路１２が上下に貫通するように設けられ、この流体通路１２は、本体ケース２内を上下軸方向に沿って貫通する縦孔に形成され、上部に位置するエアタンク４の部分はパイプ構造とすることで気密状となるよう上下に貫通し、エアタンク４の上面から所定長さだけ突出する部分が、モルタルやセメントミルク等のグラウト材の供給源と供給管を介して接続するための筒状となる流入口１３となっている。
【００２０】
図示の場合、流体通路１２は、図２のように、本体ケース２の周囲に配置した各ビット６間の位置に合計三本を設け、この流体通路１２によって、穿孔した縦孔内にモルタルやセメントミルク等のグラウト材を注入することができるようになっている。
【００２１】
なお、削孔用エアハンマー装置１は、各チェックバルブ１１に直接圧力エアの供給源を接続することにより、エアタンク４を装備しない構造にすることができ、エアタンク４を省くことで流体通路１２の処理が簡単になる。
【００２２】
この発明の削孔用エアハンマー装置１は、上記のような構成であり、図３に示すように、自走式作業機械１４のビーム１５に吊下げたアースオーガー１６にスイベルジョイント１７を用いて円筒状のロッド１８を連結し、このロッド１８の下端に削孔用エアハンマー装置１を同軸心の延長状配置で取付け、全体を垂直に保持してビット６の先端を地盤に当接させる。
【００２３】
上記削孔用エアハンマー装置１において、各流体通路１２に、スイベルジョイント１７を介してモルタルやセメントミルク等のグラウト材等の供給源を供給管１９で接続し、更に、エアタンク４のエア流入口５とエア供給源をエア供給管２０を用いて接続し、この状態でエアタンク４内に圧力エアを供給すると、各エアハンマー３は、リジットバルブ１０とチェックバルブ１１の働きでシリンダ７のピストン９が上下動し、このピストン９がビット６に一定サイクルで打撃を加えることになり、ビット６に加わる打撃の衝撃でビット６は地盤を掘進する。
【００２４】
このように、ビット６の打撃とアースオーガー１６の起動による回転が加わることにより、地中に縦孔を掘進していき、縦孔が所定深さに達すると圧力エアの供給とアースオーガー１６の駆動を停めて掘進を停止する。
【００２５】
上記のように、所定深さに達する縦孔の掘削後における削孔用エアハンマー装置１の抜き取り工程において、削孔用エアハンマー装置１を引上げて抜きとると同時に、供給源から各流体通路１２にモルタルやセメントミルク等のグラウト材を供給し、各流体通路１２の本体ケース２の下部先端で開口する部分から縦孔内にモルタルやセメントミルク等のグラウト材を注入し、これにより、縦孔内の内圧を保って周面の崩壊発生を防止する。
【００２６】
このように、削孔用エアハンマー装置１の引上げと同時に縦孔内にモルタルやセメントミルク等のグラウト材を注入すると、削孔用エアハンマー装置１の引抜きとモルタルやセメントミルク等のグラウト材の注入が同時に行え、工程数の削減につながると共に、掘削した地盤に軟弱部分があったり、転石層や礫層が存在するような条件においても、縦孔内周面の崩壊発生を防ぐことができ、削孔用エアハンマー装置１の引抜き後において、縦孔を用いた場所打ちコンクリート杭を構築したり、縦孔にパイル等の応力負担材を挿入する作業が支障なく行えることになる。
【符号の説明】
【００２７】
１ 削孔用エアハンマー装置
２ 本体ケース
３ エアハンマー
４ エアタンク
５ エア流入口
６ ビット
７ シリンダ
８ シリンダ筒
９ ピストン
１０ リジットバルブ
１１ チェックバルブ
１２ 流体通路
１３ 流入口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体ケース内に、圧力エアによって作動するピストンの打撃作用をビットに伝達して地盤を掘削する複数のエアハンマーを組込み、この本体ケースにモルタルやセメントミルク等の流体通路を上下に貫通するよう設けた削孔用エアハンマー装置。
【請求項２】
上記流体通路は、その下端が本体ケースの下部先端で開口し、上端が本体ケースの上面から上方に突出して流体供給管の接続部となり、この流体通路が隣接するエアハンマー間に位置する配置で、本体ケースに対して複数本設けられている請求項１に記載の削孔用エアハンマー装置。
【請求項１】
本体ケース内に、圧力エアによって作動するピストンの打撃作用をビットに伝達して地盤を掘削する複数のエアハンマーを組込み、この本体ケースにモルタルやセメントミルク等の流体通路を上下に貫通するよう設けた削孔用エアハンマー装置。
【請求項２】
上記流体通路は、その下端が本体ケースの下部先端で開口し、上端が本体ケースの上面から上方に突出して流体供給管の接続部となり、この流体通路が隣接するエアハンマー間に位置する配置で、本体ケースに対して複数本設けられている請求項１に記載の削孔用エアハンマー装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−２０３９（Ｐ２０１３−２０３９Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３０９５１（Ｐ２０１１−１３０９５１）
【出願日】平成２３年６月１３日（２０１１．６．１３）
【出願人】（５１１１４３１３９）株式会社建商 (2)
【出願人】（５１１１４３１５１）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１３日（２０１１．６．１３）
【出願人】（５１１１４３１３９）株式会社建商 (2)
【出願人】（５１１１４３１５１）
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]