削孔用ハンマ装置及びそれを使用した回転式削孔装置
【課題】市街地や郊外、あるいは林地等、施工場所の環境の違いに応じて、あるいは作業を行う時間帯に合わせて、供給する駆動用の作動流体の流量を調節することにより、発生する騒音や振動の大きさを調節することができる削孔用ハンマ装置を提供する。
【解決手段】削孔用ハンマ装置(H1)は、ハンマ装置本体(1)と、ハンマ装置本体(1)に設けられ延長体(8)を連結することができるエアタンク(2)とを備えている。ハンマ装置本体(1)は、ハンマビット(4,40,41)と、ハンマビット(4,40,41)を打撃する打撃装置(5)と、エアタンク(2)から打撃装置(5)に供給される作動流体が流通する作動流体経路と、作動流体経路に設けられ、対となる接触面(120,130)を有し、接触面(120,130)を相互の位置をずらし所定位置で固定することにより、各作動流体経路の有効な口の大きさを調節する口径調節手段を備えている。
【解決手段】削孔用ハンマ装置(H1)は、ハンマ装置本体(1)と、ハンマ装置本体(1)に設けられ延長体(8)を連結することができるエアタンク(2)とを備えている。ハンマ装置本体(1)は、ハンマビット(4,40,41)と、ハンマビット(4,40,41)を打撃する打撃装置(5)と、エアタンク(2)から打撃装置(5)に供給される作動流体が流通する作動流体経路と、作動流体経路に設けられ、対となる接触面(120,130)を有し、接触面(120,130)を相互の位置をずらし所定位置で固定することにより、各作動流体経路の有効な口の大きさを調節する口径調節手段を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、削孔用ハンマ装置及びそれを使用した回転式削孔装置に関するものである。更に詳しくは、例えばロータリーテーブルと組み合わせて使用することにより地盤に縦孔を掘削する削孔用ハンマ装置において、供給する駆動用の作動流体の流量を調節することにより、発生する騒音や振動の大きさを調節することができるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
土木や建築の分野において、主に岩盤、転石、コンクリート等がある硬質の地盤に縦孔を掘削する削孔作業においては、ダウンザホールハンマとも称される削孔用ハンマ装置が使用されている。
このような削孔用ハンマ装置の一例としては、本発明者が提案した特許文献１に記載のものがある。この削孔用ハンマ装置は、圧縮空気等の作動流体を供給して内部のピストンを駆動することにより先端のハンマビットを打撃する構造である。削孔用ハンマ装置は、例えばロータリーテーブルと組み合わせて使用され、ロータリーテーブルにより立てた状態で保持されて、打撃されるハンマビットで地盤を打撃しながら軸周方向へ回転力が与えられることにより、削孔を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１３８４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１記載の削孔用ハンマ装置は、複数のハンマビットを使用し、しかも各ハンマビットが孔底の地盤を打撃するタイミングをずらしているので、掘削能力の低下を伴うことなく、比較的低騒音、低振動での削孔作業を可能にしており、この点においてきわめて有用な装置である。しかしながら、次のような点において改良の余地があることもわかってきた。
【０００５】
すなわち、仮に、同じ削孔用ハンマ装置で、ハンマビットを作動させる作動流体の流量を調節できれば、例えば作業を行う時間帯に合わせて騒音や振動の大きさを周辺地域に配慮した大きさに調節しながら、作業の効率を最大限に高めるというような、より細かな調節を行うことが可能になる。
【０００６】
しかしながら、従来の削孔用ハンマ装置では、供給される作動流体の流量が一定であるので、作業時に発生する騒音や振動の大きさはほぼ一様であり、例えば市街地や郊外、あるいは林地等、施工場所の環境の違いに応じて、あるいは作業を行う時間帯に合わせて、発生する騒音や振動の大きさを調節することができなかった。
【０００７】
（本発明の目的）
本発明は、供給する駆動用の作動流体の流量を調節または制御することにより、発生する騒音や振動の大きさを調節することができる削孔用ハンマ装置、それを使用した回転式削孔装置及び掘削方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は次のとおりである。
【０００９】
本発明は、
作動流体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削孔用ハンマ装置であって、
前記ピストンを備えるハンマ装置本体と、
作動流体を前記ハンマ装置本体に送るエアタンクと、
を含み、
前記エアタンクとハンマ装置本体の間には、同エアタンクからハンマ装置本体に送る作動流体の流量を調節する弁要素を有する、
削孔用ハンマ装置である。
【００１０】
本発明は、
弁要素が、
エアタンクのハンマ装置本体との接合側に設けられており、通気口を有するエアタンク側通気調節板と、
ハンマ装置本体のエアタンクとの接合側に設けられており、通気口を有するハンマ装置本体側通気調節板を有し、
前記エアタンク側通気調節板とハンマ装置本体側通気調節板は、中心の回りに相対的に回転して通気口の重なり程度を変えることにより送る作動流体の流量を調節する、
前記削孔用ハンマ装置である。
【００１１】
本発明は、
通気口の重なり程度は、ハンマ装置本体側通気調節板に対するエアタンク側通気調節板の回転方向が異なることによって変わる、
前記削孔用ハンマ装置である。
【００１２】
本発明は、
ピストンを備えるハンマ装置本体と、作動流体を前記ハンマ装置本体に送るエアタンクを含み、作動流体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削孔用ハンマ装置を使用し、
前記エアタンクとハンマ装置本体の間には、同エアタンクからハンマ装置本体に送る作動流体の流量を調節する弁要素を有しており、エアタンクとハンマ装置本体は中心の回りに相対的に回転し、回転方向が異なることによって送る作動流体の流量が変わる、
掘削方法である。
【００１３】
本発明は、
回転付与装置と組み合わせて使用され、回転付与装置で軸周方向へ回転させることにより地盤に縦孔を掘削する削孔用ハンマ装置であって、
ハンマ装置本体と、
ハンマ装置本体の基部に設けられ、延長体を連結する連結手段を有し、ハンマ装置本体に作動流体を送るエアタンクと、
を備えており、
ハンマ装置本体は、
ハンマ装置本体の先端に複数設けられており、掘削方向へ進退動自在なハンマビットと、
各ハンマビットに対応して掘削ハンマ装置本体内部に設けられており、供給される作動流体によってピストンを動かして各ハンマビットを打撃する打撃装置と、
各打撃装置に対応して設けられており、エアタンクから各打撃装置に供給される作動流体が流通する作動流体経路と、
作動流体経路の始点または終点もしくは途中に設けられ、少なくとも対となる接触面を有し、各接触面を相互の位置をずらし所定位置で固定することにより、各作動流体経路の有効な口の大きさを調節する口径調節手段と、
を備えている、
削孔用ハンマ装置である。
【００１４】
本発明は、
口径調節手段の各接触面がハンマ装置本体の軸周方向へ回転してずれる構造であり、ハンマ装置本体が正方向へ回転するときと、逆方向へ回転するときの各場合において、回転時の地盤との接触により生じる抵抗の作用で各接触面の位置関係が所定位置で固定されるようになっており、正逆回転の各場合において、形成される各作動流体経路の有効な口の大きさが異なる、
前記削孔用ハンマ装置である。
【００１５】
本発明は、
前記削孔用ハンマ装置と、
削孔用ハンマ装置を立てた状態で保持することができ、削孔用ハンマ装置に軸周方向の回転力を与える回転付与装置と、
を備えた、
回転式削孔装置である。
【００１６】
（作用）
本発明に係る削孔用ハンマ装置及び回転式削孔装置の作用を説明する。なお、ここでは、説明で使用する各構成要件に、後述する実施の形態において各部に付与した符号を対応させて付与するが、この符号は、特許請求の範囲の各請求項に記載した符号と同様に、あくまで内容の理解を容易にするためであって、各構成要件の意味を上記各部に限定するものではない。
【００１７】
まず削孔箇所に削孔用ハンマ装置(H1)を立てて据え置き、ドライブブッシュを削孔用ハンマ装置(H1)上部のエアタンク(2)に嵌め込むようにして、ロータリーテーブル等の回転付与装置(9)を仮設足場等の上に載置する。エアタンク(2)の上部には、必要な数の延長体(8)を連結する。延長体(8)には、吊りワイヤがつながれる懸吊具が接続されており、懸吊具にはエア供給管が接続されている。
【００１８】
延長体(8)を連結した削孔用ハンマ装置(H1)をクレーンの吊りワイヤで吊り降ろしながら、ドライブブッシュを作動させて削孔用ハンマ装置(H1)を軸周方向へ回転させる。作動流体である圧縮空気は作動流体経路(31,121,131,14,121a,131a,135,134,14a)を通って打撃装置(5)に供給される。なお、圧縮空気には潤滑のためのオイルミスト等が混入される場合もある。これによって、削孔用ハンマ装置(H1)下端のハンマビット(4,40,41)がピストン(51)で打撃され、ハンマビット(4,40,41)が地盤を打撃して孔が掘削される。
【００１９】
掘削によって孔内に生じる粉砕物や土砂は、各打撃装置(5)から噴射される圧縮空気によって孔外部へ送り出される。また、掘削が進み、孔が深くなるにつれて延長体(8)が順次継ぎ足され、所定の深さの孔が掘削される。
【００２０】
また、口径調節手段(12,121,121a,13,131,131a,a,b,c,d,122)によって、対となる接触面(120,130)を相互の位置をずらし所定位置で固定することにより、作動流体経路の有効な口の大きさを調節することによって、打撃装置(5)に供給される圧縮空気の流量を調節または制御しハンマビット(4,40,41)に対するピストン(51)の打撃力を変えることによって、削孔用ハンマ装置(H1)の掘削能力を調節することができる。
【００２１】
また、口径調節手段の各接触面(120,130)がハンマ装置本体(1)の軸周方向へ回転してずれる構造であり、ハンマ装置本体(1)が正方向へ回転するときと、逆方向へ回転するときの各場合において、回転時の地盤との接触により生じる抵抗の作用で各接触面(120,130)の位置関係が所定位置で固定されるようになっており、正逆回転の各場合において、形成される各作動流体経路の有効な口の大きさが異なる削孔用ハンマ装置(H1)は、エアタンク(2)に対して正回転方向に回転力を与えることにより掘削能力が最大となり、逆回転方向に回転力を与えることにより掘削能力が最小となる。この調節は、削孔用ハンマ装置(H1)の回転方向を変えるだけで自動的に行われるので、例えば手動での機械的な調節が不要であり、調節の煩わしさがなく効率がよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、供給する駆動用の作動流体の流量を調節または制御することにより、発生する騒音や振動の大きさを調節することができる削孔用ハンマ装置、それを使用した回転式削孔装置及び掘削方法を提供することができる。
したがって、削孔用ハンマ装置を回転付与装置と組み合わせて使用し地盤に縦孔を掘削する際に、例えば市街地では作業のスピードを落として周辺地域に迷惑がかからない低騒音、低振動で作業を行い、郊外や林地等では作業のスピードを重視して最大能力で作業を行う等、施工場所の環境の違いに応じて、あるいは作業を行う時間帯に合わせて、最も適した掘削能力で作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る削孔用ハンマ装置の第１実施の形態を示す斜視説明図。
【図２】図１の削孔用ハンマ装置の構造を示す拡大縦断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ断面を示し、（ａ）は削孔用ハンマ装置を右回転させて供給される圧縮空気の流量を最大にしたときの口径調節部の状態を示す説明図、（ｂ）は削孔用ハンマ装置を左回転させて圧縮空気の流量を最小にしたときの口径調節部の状態を示す説明図。
【図４】図３の口径調節部とは供給される圧縮空気の流量の減少率を違えたタイプを示し、（ａ）は削孔用ハンマ装置を右回転させて圧縮空気の流量を最大にしたときの口径調節部の状態を示す説明図、（ｂ）は削孔用ハンマ装置を左回転させて圧縮空気の流量を最小にしたときの口径調節部の状態を示す説明図。
【図５】本発明に係る回転式削孔装置の実施の形態を示す概略説明図。
【図６】本発明に係る削孔用ハンマ装置の第２実施の形態を示す縦断面図。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面図。
【図８】本発明に係る削孔用ハンマ装置の第３実施の形態を示す縦断面図。
【図９】図８のＣ−Ｃ断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明を図面に示した実施の形態に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１ないし図５を参照する。
【００２６】
削孔用ハンマ装置Ｈ１は、削孔用ハンマ装置Ｈ１を立てた状態で保持するとともに軸周方向への回転力を与えることができる回転付与装置であるロータリーテーブル９と組み合わされて回転式削孔装置Ａを構成し、地盤に縦孔を掘削するために使用されるものである。
削孔用ハンマ装置Ｈ１には、縦孔が深くなるにつれて延長体であるケリーロッド８が順次連結され、ケリーロッド８を含めた全長が長くなるようになっている。
【００２７】
削孔用ハンマ装置Ｈ１は、その全体がほぼ円柱形状に形成されている。削孔用ハンマ装置Ｈ１は、先端部（図２において下端部）にハンマビット群４を有するハンマ装置本体１と、ハンマ装置本体１の基端部（図２において上端部）に設けられているエアタンク２を備えている。
【００２８】
ハンマ装置本体１は、図２において上部側の基部ケーシング１０と、基部ケーシング１０に接続されるとともに、基部ケーシング１０に対し軸周方向へ所要の角度範囲で回動自在な下部側の先部ケーシング１１を備えている。基部ケーシング１０と先部ケーシング１１の接続構造については後で説明する。
【００２９】
基部ケーシング１０の上部側には、エアタンク２を固定するための固定用孔１０１が形成されている。固定用孔１０１の下方には、後述するエア拡散部材３を固定するための固定用孔１０２が形成されている。また、固定用孔１０２のさらに下方には、固定用孔１０２よりやや径大で、後述する下部通気調節板１３とともに口径調節手段を構成する上部通気調節板１２を固定するための固定用孔１０３が形成されている。
【００３０】
エアタンク２は、固定用孔１０１に内嵌めされ、ボルト・ナット等（図示省略）により固定されている。エアタンク２は、先部ケーシング１１と比較して径小な円筒体２０と、中心部にエア導入孔２１０が上下に貫通して形成されている上部材２１で構成されており、高圧の圧縮空気はエア導入孔２１０から円筒体２０内部の空間部２２に導入される。
【００３１】
上部材２１には、後述するケリーロッド８を連結する連結ジョイント２３がボルト（符号省略）によって固定されている。連結ジョイント２３は、上部側がほぼ六角棒状のジョイント部２３０を有している。連結ジョイント２３の中心部には、前記エア導入孔２１０に通じるエア導入孔２３１が上下に貫通して形成されている。
【００３２】
前記エア拡散部材３は、連結ジョイント２３を通り供給される圧縮空気を拡散し圧力を均等にして打撃装置５へ送るものであり、下部が固定用孔１０２に内嵌めされて上方へ抜けないように固定されている。エア拡散部材３は、いわば盃様の形状を有しており、上部側が前記固定用孔１０１を貫通し、大部分がエアタンク２の円筒体２０内部の空間部２２に位置している。
【００３３】
エア拡散部材３は、エアタンク２のエア導入孔２１０から吹き出す圧縮空気を受ける椀状（球形の中空体を半分に切ったような形状）の受部３０と、受部３０を支える截頭円錐形状で中空の支持体３１を備えている。支持体３１には、支持体３１内部に圧縮空気を取り入れる所要数のエア取入孔３２が形成されている。
【００３４】
このような構成により、連結ジョイント２３を通り供給される圧縮空気は、エア拡散部材３の受部３０に当たった後、受部３０の凹面部に沿って跳ね返り、更に支持体３１側へ戻って各エア取入孔３２を通り抜け、作動流体経路であるエア拡散部材３の支持体３１、上部通気調節板１２の通気口１２１、下部通気調節板１３の後述する通気口１３１、通気経路１４及び通気口１２１ａ、下部通気調節板１３の後述する通気口１３１ａ、連通溝１３５、通気孔１３４、通気経路１４ａを通り、後述する各打撃装置５へ送られる。
【００３５】
前記したように、ハンマ装置本体１は、基部ケーシング１０と、基部ケーシング１０に対し軸周方向へ所要の角度範囲で回動自在に接続されている先部ケーシング１１を備えている。基部ケーシング１０の外周部には、軸周方向へ等間隔で五箇所に外方へ張り出した径大部１０４が設けられている。各径大部１０４には、側面から内方へ向け設けられた作業口１０５が形成されている。各作業口１０５の底部には、接続ボルト１０６を通す通孔１０７が貫通して形成されている。各通孔１０７は、回転方向に長いやや湾曲した長円状の孔である（図３、図４参照）。
【００３６】
基部ケーシング１０の固定用孔１０３には、前記したように口径調節手段を構成する円板状のエアタンク側通気調節板である上部通気調節板１２が嵌め込まれて固定されている。上部通気調節板１２は、後述する下部通気調節板１３と共に弁要素を構成する。なお、弁要素はこの構成に限定されるものではなく、公知の各種構造のものが採用できる。
【００３７】
上部通気調節板１２は、固定用孔１０３の深さと同じ厚さを有し、下面１２０は後述する下部通気調節板１３の上面１３０と接する接触面となっている。上部通気調節板１２には、図３に示すように外周縁部寄りの六箇所に上下面を貫通した通気口１２１、１２１ａ（通気口１２１は五箇所で通気口１２１ａは一箇所）が上部通気調節板１２の外周と同心の同一円上に形成されている。各通気口１２１、１２１ａは半径方向より軸周方向がやや長い長円状の孔である。
【００３８】
このうち、軸周方向に等間隔で五箇所に設けられている通気口１２１は、後述する各ハンマビット４１を打撃する打撃装置５に通じるものである。また、隣り合う通気口１２１の間（図３において左側）に形成されている通気口１２１ａは、後述する中心部のハンマビット４０を打撃する打撃装置５に通じるものである。
【００３９】
また、上部通気調節板１２は、図３、図４に示すように、固定用孔１０３の内部において軸周方向の二箇所に固定点がある。
すなわち、固定用孔１０３の内周面には、二箇所に断面形状が半円形状の係合凹部ａ、ｂが設けられ、上部通気調節板１２の外周面には、同じく二箇所に係合凹部ｃ、ｄが設けられている。そして、上部通気調節板１２の係合凹部ｃ、ｄの間隔は、固定用孔１０３の係合凹部ａ、ｂの間隔よりやや広く設定されている。
【００４０】
この構造によれば、図３に示すように係合凹部ａと係合凹部ｃの両方に係合するように固定ピン１２２を差し込んで上部通気調節板１２を固定した状態と、図４に示すように係合凹部ｂと係合凹部ｄの両方に係合するように固定ピン１２２を差し込んで上部通気調節板１２を固定した状態では、上部通気調節板１２の軸周方向の回転位置を違えることができる。つまり、図４に示した上部通気調節板１２は、図３に比べて右回転方向にややずれている。
【００４１】
先部ケーシング１１の外周部には、前記基部ケーシング１０と同様に、軸周方向へ等間隔で五箇所に外方へ張り出した径大部１１０が設けられている。各径大部１１０は、使用において正転するとき（図３（ａ）及び図４（ａ）参照）に基部ケーシング１０の各径大部１０４と位置が合うようにしてある。
【００４２】
また、先部ケーシング１１において各径大部１１０と対応する上面には、基部ケーシング１０の作業口１０５底部の通孔１０７と対応する位置に、底部に雌ネジ部を有するボルト孔１１１が形成されている。
【００４３】
先部ケーシング１１において、上面の中央には、前記基部ケーシング１０の固定用孔１０３よりやや大きい内径を有する固定用孔１１２が形成されている。固定用孔１１２には、上部通気調節板１２とともに口径調節手段を構成する円板状のハンマ装置本体側通気調節板である下部通気調節板１３が嵌め入れられてボルト等（図示省略）によって固定されている。下部通気調節板１３は、固定用孔１１２の深さと同じ厚さを有している。
【００４４】
下部通気調節板１３には、前記上部通気調節板１２の通気口１２１ａ及び各通気口１２１と同様の配列で、円孔である通気口１３１ａ及び各通気口１３１が上下面を貫通して形成されている。下部通気調節板１３の上面１３０は、前記上部通気調節板１２の下面１２０と接する接触面となっている。上面１３０には、上部通気調節板１２の下面１２０との間に介在させることで各通気口１２１、１２１ａ、１３１、１３１ａと外部との気密を保持するためのパッキン１３２が取り付けられている。
【００４５】
下部通気調節板１３の下面１３３の中心部には、上面１３０側へ貫通しない通気孔１３４が設けられており、通気孔１３４と前記通気口１３１ａは連通溝１３５でつながれている。そして、先部ケーシング１１には、通気経路１４ａによって通気孔１３４につながる装着部１５ａが一箇所及び通気経路１４によって前記各通気口１３１につながる装着部１５が五箇所に設けられている。装着部１５ａ及び各装着部１５には、後述するように打撃装置５が装着される。
【００４６】
ここで、基部ケーシング１０と先部ケーシング１１の接続構造について説明する。
図２に示すように、基部ケーシング１０と先部ケーシング１１は、上部通気調節板１２の下面１２０と下部通気調節板１３の上面１３０が合わさるようにして接続ボルト１０６によって接続されている。詳しくは、各接続ボルト１０６は基部ケーシング１０の各作業口１０５から入れられ、通孔１０７を通して先部ケーシング１１の各ボルト孔１１１に螺合され締め付けられる。
【００４７】
これによって基部ケーシング１０と先部ケーシング１１は接続される。なお、基部ケーシング１０の下面と先部ケーシング１１の上面（いずれも符号省略）は、各接続ボルト１０６を限度まで締め込んでも、互いに接触はしているが摺動することができるように各部の寸法が設定されている。これにより、上部通気調節板１２の下面１２０と下部通気調節板１３の上面１３０もパッキン１３２を介して実質的に接触し、互いに軸周方向へ摺動することができる。
【００４８】
なお、基部ケーシング１０と先部ケーシング１１が相対的に軸周方向へ回動可能な角度範囲は、接続ボルト１０６が長円状の孔である各通孔１０７に沿って相対的に移動する距離によって制限されている。また、基部ケーシング１０と先部ケーシング１１は、この角度範囲内において、正逆いずれの方向へも回動することができるようになっている。
【００４９】
また、先部ケーシング１１の先端部には、ハンマビット群４を備えている。ハンマビット群４は、中心部の一箇所に位置し底面視ほぼ円形状のヘッド４００を有するハンマビット４０と、その回りを囲むように軸周方向へ等間隔で五箇所に設けられており底面視ほぼ三角形状のヘッド４１０を有するハンマビット４１によって構成されている。各ハンマビット４０、４１・・・は、先部ケーシング１１の先端部に、ハンマ装置本体１の軸線方向へ進退動自在に取り付けられている。
【００５０】
各ハンマビット４０、４１・・・に対しては、前記したように先部ケーシング１１内部に、それぞれのハンマビット４０、４１・・・に対応して装着されている打撃装置５によって打撃力が加えられる。なお、本実施の形態の打撃装置５の構造は、公知のダウンザホールハンマの駆動機構（例えば特許文献１記載の駆動機構）とほぼ同様の構造であるので、ここでは詳細な説明は省略し、簡単に説明するに止める。
【００５１】
各打撃装置５は、円筒形のシリンダー５０を有し、シリンダー５０の内部にピストン５１が上下動自在に収容されている。ピストン５１は、ハンマビット４０、４１・・・が削孔部（または孔底面）に当接して、先部ケーシング１１に対し相対的に上昇する（内部に入る）ことにより、シリンダー５０の内部に供給される圧縮空気の圧力によって繰り返し押し上げられて上下動し、落下したときにハンマビット４０、４１・・・を打撃するようになっている。
【００５２】
また、先部ケーシング１１の各径大部１１０の外周部には、軸線方向と平行に条板１６が固定されている。本実施の形態では、条板１６は軸周方向に等間隔で十二箇所に設けられている。そして、地盤の掘削作業時に掘削した孔の内部に発生する粉砕物や土砂（スライム）は、各打撃装置５の先部側から排出または噴射される圧縮空気によって、掘削した孔内面を含んで形成される各条板１６間の隙間を通って孔外部（地表面側）へ送り出される。
【００５３】
前記削孔用ハンマ装置Ｈ１は、図５に示すようにロータリーテーブル９と組み合わされて回転式削孔装置Ａを構成する。
ロータリーテーブル９は、テーブル本体９０と、テーブル本体９０を支えるアウトリガ９１を備えている。テーブル本体９０は、削孔用ハンマ装置Ｈ１のエアタンク２及びケリーロッド８をドライブブッシュ９２に通して保持することができる。また、ドライブブッシュ９２によって、保持した削孔用ハンマ装置Ｈ１に回転力を与えることができる。
【００５４】
（作用）
図１ないし図５を参照し、地盤に杭用の孔を掘削する場合の削孔用ハンマ装置Ｈ１と回転式削孔装置Ａの作用及び削孔方法を説明する。
【００５５】
図５に示すように、まず削孔箇所に削孔用ハンマ装置Ｈ１を立てて据え置き、ドライブブッシュ９２を削孔用ハンマ装置Ｈ１上部のエアタンク２に嵌め込むようにして、各条板１６にドライブブッシュ９２の係合凹部（図示省略）を係合させ、ロータリーテーブル９をＨ鋼で組んだ仮設足場９３上に載置する。
【００５６】
エアタンク２の上部には、必要な数のケリーロッド８が連結される。ケリーロッド８はエア供給路（図示省略）を内蔵しており、最上部のケリーロッド８の上部には、吊りワイヤ８０がつながれる懸吊具８１が接続されている。
【００５７】
懸吊具８１には、各ケリーロッド８のエア供給路を通じてエアタンク２に作動流体である圧縮空気を供給するエア供給管８２が接続されている。また、懸吊具８１には、エアスイベル（図示省略）が設けられており、削孔用ハンマ装置Ｈ１を回転させながら圧縮空気を供給できるようにしてある。
【００５８】
そして、ケリーロッド８を連結した削孔用ハンマ装置Ｈ１をクレーン（図示省略）の吊りワイヤ８０で吊り降ろしながら、ドライブブッシュ９２を作動させて削孔用ハンマ装置Ｈ１を軸周方向へ回転させる。削孔用ハンマ装置Ｈ１の各打撃装置５には、エア供給管８２からケリーロッド８を通じて圧縮空気が供給される。
【００５９】
なお、各打撃装置５に圧縮空気が供給される途中において、圧縮空気はエア導入孔２１０を通ってエアタンク２の空間部２２に吹き出す。吹き出した圧縮空気は、エア拡散部材３の受部３０に当たって拡散し、圧力がほぼ均等化されて支持体３１のエア取入孔３２を通り、支持体３１内部に入る。
【００６０】
そして、圧縮空気は、上部通気調節板１２の通気口１２１ａ及び各通気口１２１から下部通気調節板１３の通気口１３１ａ及び各通気口１３１を通り、さらに各通気経路１４、１４ａを通って各打撃装置５に供給される。
【００６１】
これによって、削孔用ハンマ装置Ｈ１下端のハンマビット群４が地盤の打撃を行い、孔が掘削される。前記したように、掘削によって孔内に生じる粉砕物や土砂は、各打撃装置５から噴射される圧縮空気によって孔外部へ送り出される。また、掘削が進み、孔が深くなるにつれてケリーロッド８が順次継ぎ足され、所定の深さの孔が掘削される。
【００６２】
なお、削孔用ハンマ装置Ｈ１は、回転させる方向を変えることにより、供給する圧縮空気の流量を自動的に調節することができ、ハンマビット群４による打撃力の強さ及び打撃に伴い発生する騒音や振動の大きさを調節することができる。以下、そのメカニズムについて詳しく説明する。
【００６３】
図３を参照する。
まず、上部通気調節板１２は、係合凹部ｃを固定用孔１０３の内周面の係合凹部ａに合わせ、その両方に係合するように固定ピン１２２を差し込んで固定されている。
【００６４】
そして、図３（ａ）に示すように、ドライブブッシュ９２によって削孔用ハンマ装置Ｈ１のエアタンク２に対し右回転方向に回転力を与えると、まず、エアタンク２と一体となっている基部ケーシング１０が、先部ケーシング１１に対し上部通気調節板１２とともに所定の回転角度まで回転する。この回転によって、基部ケーシング１０側の通孔１０７の回転方向後側の孔壁が接続ボルト１０６に当たると、その状態を維持したまま、先部ケーシング１１も基部ケーシング１０とともに右回転方向に回転する。
【００６５】
なお、この状態では、上部通気調節板１２の通気口１２１ａ及び各通気口１２１には、下部通気調節板１３の通気口１３１ａ及び各通気口１３１が合わさって、通気口１２１ａ及び各通気口１２１に対し、それぞれの全口径が開口している（通気口１２１、１２１ａは全口径は開いていない）。つまり、通気口１３１ａ及び各通気口１３１の有効な口の大きさが最大となり、各打撃装置５に送られる圧縮空気の流量も最大となる。これにより、削孔用ハンマ装置Ｈ１は、最大能力で孔の掘削を行うことができる。
【００６６】
また、例えば市街地で掘削を行う場合は、周辺地域に迷惑がかからないように削孔用ハンマ装置Ｈ１により発生する騒音や振動を低く抑えなければならない。その際は、図３（ｂ）に示すように、ドライブブッシュ９２を前記図３（ａ）の場合とは逆方向に回転させ、削孔用ハンマ装置Ｈ１のエアタンク２に対し左回転方向に回転力を与える。
【００６７】
これにより、基部ケーシング１０が、先部ケーシング１１に対し上部通気調節板１２とともに前記とは逆方向に所定の回転角度まで回転する。この回転によって、基部ケーシング１０側の通孔１０７の回転方向後側の孔壁（図３（ａ）の場合とは逆側）が接続ボルト１０６に当たると、その状態を維持したまま、先部ケーシング１１も基部ケーシング１０とともに左回転方向に回転する。
【００６８】
この状態では、上部通気調節板１２が図３（ａ）に示した状態から逆方向に回り、通気口１２１ａ及び各通気口１２１には、下部通気調節板１３の通気口１３１ａ及び各通気口１３１の一部が合わさって、通気口１２１ａ及び各通気口１２１に対し、それぞれの口径の一部（本実施の形態では、約２０％）が開口している。つまり、通気口１３１ａ及び各通気口１３１の有効な口の大きさが本設定において最小となり、各打撃装置５に送られる圧縮空気の流量も最小となる。これにより、削孔用ハンマ装置Ｈ１は、本設定において最小能力で孔の掘削を行うことになり、発生する騒音や振動も小さくなる。
【００６９】
図４を参照する。
本実施の形態では、各打撃装置５に送られる圧縮空気の流量の最大値は変わらず、最小値を図３（ｂ）の場合よりやや大きくする調節を行うことができる。
まず、上部通気調節板１２は、係合凹部ｄを固定用孔１０３の内周面の係合凹部ｂに合わせ、その両方に係合するように固定ピン１２２を差し込んで固定されている。これにより、上部通気調節板１２は、図３に比べて右回転方向にややずれた状態となっている。
【００７０】
そして、図３（ａ）の場合と同様に、ドライブブッシュ９２によって削孔用ハンマ装置Ｈ１のエアタンク２に対し右回転方向に回転力を与えると、通気口１３１ａ及び各通気口１３１の有効な口の大きさが最大となり、各打撃装置５に送られる圧縮空気の流量も最大となる（図４（ａ）参照）。これにより、削孔用ハンマ装置Ｈ１は、最大能力で孔の掘削を行うことができる。
【００７１】
なお、上部通気調節板１２は、図３に比べて右回転方向にややずれた状態となっているが、通気口１２１ａ及び各通気口１２１が長円状の孔であることにより、図３（ａ）と同様に通気口１３１ａ及び各通気口１３１の有効な口の大きさを最大とすることができる。
【００７２】
また、削孔用ハンマ装置Ｈ１により発生する騒音や振動を低くする場合は、削孔用ハンマ装置Ｈ１のエアタンク２に対し左回転方向に回転力を与える。これにより、上部通気調節板１２の通気口１２１ａ及び各通気口１２１には、下部通気調節板１３の通気口１３１ａ及び各通気口１３１の一部が合わさって、通気口１２１ａ及び各通気口１２１に対し、それぞれの口径の一部（本実施の形態では、約３５％）が開口している。
【００７３】
つまり、通気口１３１ａ及び各通気口１３１の有効な口の大きさが本設定において最小となるが、前記図３の場合よりやや大きくなっており、その分だけ掘削能力を大きくすることができる。
【００７４】
このように、削孔用ハンマ装置Ｈ１は、エアタンク２に対して右回転方向に回転力を与えることにより掘削能力が最大となり、左回転方向に回転力を与えることにより掘削能力が最小となる。この調節は、削孔用ハンマ装置Ｈ１の回転方向を変えるだけで自動的に行われる。しかも、削孔用ハンマ装置Ｈ１では、前記したように掘削能力の最小値を二段階に設定することができ、より細かな調節を行うことができる。
【００７５】
したがって、回転式削孔装置Ａによれば、地盤に縦孔を掘削する際に、例えば市街地では作業のスピードを落として周辺地域に迷惑がかからない低騒音、低振動で作業を行うことができる。また、郊外や林地等では、周辺地域への騒音や振動の影響はそれほどないので、作業のスピードを重視して最大能力で作業を行うことができる。
このように、施工場所の環境の違いに応じて、あるいは作業を行う時間帯に合わせて、最も適した掘削能力で作業を行うことができる。
【実施例２】
【００７６】
図６、図７を参照する。
なお、図６、図７において、前記図１ないし図５に示した削孔用ハンマ装置Ｈ１と同一または同等箇所には同一の符号または同一数字に英文字を付与した符号を付して示し、構造について重複する説明は省略する。
【００７７】
削孔用ハンマ装置Ｈ２のハンマ装置本体１ａは、上部通気調節板１２ａが固定用孔１０３に固定用ネジ（図示省略）等により固定されている。
また、上部通気調節板１２ａの通気口１２５、１２５ａは円孔である。接続ボルト１０６ａは、通孔１０７ａを通しボルト孔１１１ａにネジ込んで締め付けることで、通孔１０７ａの所要の位置、すなわち基部ケーシング１０ａに対する軸周方向へ所要の角度範囲内で先部ケーシング１１ａを固定することができる。これにより、前記実施の形態１と異なり通気口１３１ａ及び各通気口１３１の有効な口の大きさを無段階で調節できる。
【００７８】
（作用）
削孔用ハンマ装置Ｈ２は、前記削孔用ハンマ装置Ｈ１と同様にロータリーテーブル９によって軸周方向へ回転力を与えることができる。
また、基部ケーシング１０ａと先部ケーシング１１ａは、接続ボルト１０６ａで固定されているので、前記削孔用ハンマ装置Ｈ１とは相違して、一旦決められた通気口１３１ａ及び各通気口１３１の有効な口の大きさ、すなわち掘削能力は、回転方向に関わらずその作業中においては維持される。また、同じ圧縮空気の流量で正逆回転が必要な場合、例えば転石層等の場合に効率よく削孔を行うことができる。
【実施例３】
【００７９】
図８、図９を参照する。
なお、図８、図９において、前記図１ないし図５に示した削孔用ハンマ装置Ｈ１と同一または同等箇所には同一の符号または同一数字に英文字を付与した符号を付して示し、構造について重複する説明は省略する。
【００８０】
削孔用ハンマ装置Ｈ３には、エアタンク２ｂからハンマ装置本体１ｂの基部ケーシング１０ｂ及び先部ケーシング１１ｂにかけて、その外周部にスクリュー６、６ａ、６ｂが順に形成されている。
スクリュー６、６ａ、６ｂには、軸周方向へ９０°ごとに等間隔で係合凹部６０が形成されている。係合凹部６０には、ドライブブッシュ（図示省略：前記ドライブブッシュ９２とは異なる構造）の内面側に突出した係合突条（図示省略）が係合して削孔用ハンマ装置Ｈ３に回転力を伝えるようになっている。
【００８１】
基部ケーシング１０ｂに設けられている通孔１０８は、長円状の孔である前記通孔１０７と相違して円孔である。基部ケーシング１０ｂと先部ケーシング１１ｂは、接続ボルト１０６ａを通孔１０８を通しボルト孔１１１ｂにネジ込んで締め付けることで、軸周方向の一定位置に固定できる。
【００８２】
上部通気調節板１２ｂは、固定用孔１１３内部に下部通気調節板１３ｂと共に重なった状態で収められ、下部通気調節板１３ｂは固定されている。
固定用孔１１３の内周壁には係合凹部ｅが設けられ、上部通気調節板１２ｂの外周部には四箇所に並んで調節凹部１２３が形成されている。
【００８３】
上部通気調節板１２ｂは、係合凹部ｅに固定用ピン１０９を入れ、この固定用ピン１０９と調節凹部１２３のうちの任意の凹部を係合させることにより、下部通気調節板１３ｂに対する軸周方向の位置の調節ができ、通気口１３１ａ及び各通気口１３１の有効な口の大きさを四段階で調節することができる。
【００８４】
（作用）
削孔用ハンマ装置Ｈ３は、前記ロータリーテーブル９とは異なるロータリーテーブル（図示省略）と組み合わせて使用される。すなわち、前記したようにスクリュー６、６ａ、６ｂを有する削孔用ハンマ装置Ｈ３に対応するために、ドライブブッシュの構造が異なる。
【００８５】
また、基部ケーシング１０ｂと先部ケーシング１１ｂは、接続ボルト１０６ａで固定されており、通気口１３１ａ及び各通気口１３１の有効な口の大きさは、前記したように先部ケーシング１１ｂの固定用孔１１３内部の上部通気調節板１２ｂの軸周方向の位置によって調節されている。
【００８６】
したがって、前記削孔用ハンマ装置Ｈ１とは相違して、一旦決められた通気口１３１ａ及び各通気口１３１の有効な口の大きさ、すなわち掘削能力は、回転方向に関わらずその作業中においては維持される。なお、削孔用ハンマ装置Ｈ３は、スクリュー６、６ａ、６ｂを有することにより、掘削時に発生する粉砕した岩盤や土砂（スライム）をより円滑に地表面へ送り出す（排土する）ことができる。
【００８７】
本明細書で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形態様が可能であるということは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８８】
Ａ 回転式削孔装置
Ｈ１ 削孔用ハンマ装置
１ ハンマ装置本体
１０ 基部ケーシング
１０１ 固定用孔
１０２ 固定用孔
１０３ 固定用孔
ａ 係合凹部
ｂ 係合凹部
１０４ 径大部
１０５ 作業口
１０６ 接続ボルト
１０７ 通孔
１１ 先部ケーシング
１１０ 径大部
１１１ ボルト孔
１１２ 固定用孔
１２ 上部通気調節板
１２０ 下面
１２１ 通気口
１２１ａ 通気口
１２２ 固定ピン
ｃ 係合凹部
ｄ 係合凹部
１３ 下部通気調節板
１３０ 上面
１３１ 通気口
１３１ａ 通気口
１３２ パッキン
１３３ 下面
１３４ 通気孔
１３５ 連通溝
１４ 通気経路
１４ａ 通気経路
１５ 装着部
１５ａ 装着部
１６ 条板
２ エアタンク
２０ 円筒体
２１ 上部材
２１０ エア導入孔
２２ 空間部
２３ 連結ジョイント
２３０ ジョイント部
２３１ エア導入孔
２４ 条板
３ エア拡散部材
３０ 受部
３１ 支持体
３２ エア取入孔
４ ハンマビット群
４０ ハンマビット
４００ ヘッド
４１ ハンマビット
４１０ ヘッド
５ 打撃装置
５０ シリンダー
５１ ピストン
８ ケリーロッド
８０ 吊りワイヤ
８１ 懸吊具
８２ エア供給管
９ ロータリーテーブル
９０ テーブル本体
９１ アウトリガ
９２ ドライブブッシュ
９３ 仮設足場
Ｈ２ 削孔用ハンマ装置
１ａ ハンマ装置本体
１０ａ 基部ケーシング
１０６ａ 接続ボルト
１０７ａ 通孔
１１ａ 先部ケーシング
１１１ａ ボルト孔
１２ａ 上部通気調節板
１２５ 通気口
Ｈ３ 削孔用ハンマ装置
１ｂ ハンマ装置本体
１０ｂ 基部ケーシング
１０８ 通孔
１０９ 固定用ピン
１１ｂ 先部ケーシング
１１１ｂ ボルト孔
１１３ 固定用孔
ｅ 係合凹部
１２ｂ 上部通気調節板
１２３ 調節凹部
１３ｂ 下部通気調節板
１０ｂ 基部ケーシング
２ｂ エアタンク
６、６ａ、６ｂ スクリュー
６０ 係合凹部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、削孔用ハンマ装置及びそれを使用した回転式削孔装置に関するものである。更に詳しくは、例えばロータリーテーブルと組み合わせて使用することにより地盤に縦孔を掘削する削孔用ハンマ装置において、供給する駆動用の作動流体の流量を調節することにより、発生する騒音や振動の大きさを調節することができるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
土木や建築の分野において、主に岩盤、転石、コンクリート等がある硬質の地盤に縦孔を掘削する削孔作業においては、ダウンザホールハンマとも称される削孔用ハンマ装置が使用されている。
このような削孔用ハンマ装置の一例としては、本発明者が提案した特許文献１に記載のものがある。この削孔用ハンマ装置は、圧縮空気等の作動流体を供給して内部のピストンを駆動することにより先端のハンマビットを打撃する構造である。削孔用ハンマ装置は、例えばロータリーテーブルと組み合わせて使用され、ロータリーテーブルにより立てた状態で保持されて、打撃されるハンマビットで地盤を打撃しながら軸周方向へ回転力が与えられることにより、削孔を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１３８４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１記載の削孔用ハンマ装置は、複数のハンマビットを使用し、しかも各ハンマビットが孔底の地盤を打撃するタイミングをずらしているので、掘削能力の低下を伴うことなく、比較的低騒音、低振動での削孔作業を可能にしており、この点においてきわめて有用な装置である。しかしながら、次のような点において改良の余地があることもわかってきた。
【０００５】
すなわち、仮に、同じ削孔用ハンマ装置で、ハンマビットを作動させる作動流体の流量を調節できれば、例えば作業を行う時間帯に合わせて騒音や振動の大きさを周辺地域に配慮した大きさに調節しながら、作業の効率を最大限に高めるというような、より細かな調節を行うことが可能になる。
【０００６】
しかしながら、従来の削孔用ハンマ装置では、供給される作動流体の流量が一定であるので、作業時に発生する騒音や振動の大きさはほぼ一様であり、例えば市街地や郊外、あるいは林地等、施工場所の環境の違いに応じて、あるいは作業を行う時間帯に合わせて、発生する騒音や振動の大きさを調節することができなかった。
【０００７】
（本発明の目的）
本発明は、供給する駆動用の作動流体の流量を調節または制御することにより、発生する騒音や振動の大きさを調節することができる削孔用ハンマ装置、それを使用した回転式削孔装置及び掘削方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明が講じた手段は次のとおりである。
【０００９】
本発明は、
作動流体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削孔用ハンマ装置であって、
前記ピストンを備えるハンマ装置本体と、
作動流体を前記ハンマ装置本体に送るエアタンクと、
を含み、
前記エアタンクとハンマ装置本体の間には、同エアタンクからハンマ装置本体に送る作動流体の流量を調節する弁要素を有する、
削孔用ハンマ装置である。
【００１０】
本発明は、
弁要素が、
エアタンクのハンマ装置本体との接合側に設けられており、通気口を有するエアタンク側通気調節板と、
ハンマ装置本体のエアタンクとの接合側に設けられており、通気口を有するハンマ装置本体側通気調節板を有し、
前記エアタンク側通気調節板とハンマ装置本体側通気調節板は、中心の回りに相対的に回転して通気口の重なり程度を変えることにより送る作動流体の流量を調節する、
前記削孔用ハンマ装置である。
【００１１】
本発明は、
通気口の重なり程度は、ハンマ装置本体側通気調節板に対するエアタンク側通気調節板の回転方向が異なることによって変わる、
前記削孔用ハンマ装置である。
【００１２】
本発明は、
ピストンを備えるハンマ装置本体と、作動流体を前記ハンマ装置本体に送るエアタンクを含み、作動流体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削孔用ハンマ装置を使用し、
前記エアタンクとハンマ装置本体の間には、同エアタンクからハンマ装置本体に送る作動流体の流量を調節する弁要素を有しており、エアタンクとハンマ装置本体は中心の回りに相対的に回転し、回転方向が異なることによって送る作動流体の流量が変わる、
掘削方法である。
【００１３】
本発明は、
回転付与装置と組み合わせて使用され、回転付与装置で軸周方向へ回転させることにより地盤に縦孔を掘削する削孔用ハンマ装置であって、
ハンマ装置本体と、
ハンマ装置本体の基部に設けられ、延長体を連結する連結手段を有し、ハンマ装置本体に作動流体を送るエアタンクと、
を備えており、
ハンマ装置本体は、
ハンマ装置本体の先端に複数設けられており、掘削方向へ進退動自在なハンマビットと、
各ハンマビットに対応して掘削ハンマ装置本体内部に設けられており、供給される作動流体によってピストンを動かして各ハンマビットを打撃する打撃装置と、
各打撃装置に対応して設けられており、エアタンクから各打撃装置に供給される作動流体が流通する作動流体経路と、
作動流体経路の始点または終点もしくは途中に設けられ、少なくとも対となる接触面を有し、各接触面を相互の位置をずらし所定位置で固定することにより、各作動流体経路の有効な口の大きさを調節する口径調節手段と、
を備えている、
削孔用ハンマ装置である。
【００１４】
本発明は、
口径調節手段の各接触面がハンマ装置本体の軸周方向へ回転してずれる構造であり、ハンマ装置本体が正方向へ回転するときと、逆方向へ回転するときの各場合において、回転時の地盤との接触により生じる抵抗の作用で各接触面の位置関係が所定位置で固定されるようになっており、正逆回転の各場合において、形成される各作動流体経路の有効な口の大きさが異なる、
前記削孔用ハンマ装置である。
【００１５】
本発明は、
前記削孔用ハンマ装置と、
削孔用ハンマ装置を立てた状態で保持することができ、削孔用ハンマ装置に軸周方向の回転力を与える回転付与装置と、
を備えた、
回転式削孔装置である。
【００１６】
（作用）
本発明に係る削孔用ハンマ装置及び回転式削孔装置の作用を説明する。なお、ここでは、説明で使用する各構成要件に、後述する実施の形態において各部に付与した符号を対応させて付与するが、この符号は、特許請求の範囲の各請求項に記載した符号と同様に、あくまで内容の理解を容易にするためであって、各構成要件の意味を上記各部に限定するものではない。
【００１７】
まず削孔箇所に削孔用ハンマ装置(H1)を立てて据え置き、ドライブブッシュを削孔用ハンマ装置(H1)上部のエアタンク(2)に嵌め込むようにして、ロータリーテーブル等の回転付与装置(9)を仮設足場等の上に載置する。エアタンク(2)の上部には、必要な数の延長体(8)を連結する。延長体(8)には、吊りワイヤがつながれる懸吊具が接続されており、懸吊具にはエア供給管が接続されている。
【００１８】
延長体(8)を連結した削孔用ハンマ装置(H1)をクレーンの吊りワイヤで吊り降ろしながら、ドライブブッシュを作動させて削孔用ハンマ装置(H1)を軸周方向へ回転させる。作動流体である圧縮空気は作動流体経路(31,121,131,14,121a,131a,135,134,14a)を通って打撃装置(5)に供給される。なお、圧縮空気には潤滑のためのオイルミスト等が混入される場合もある。これによって、削孔用ハンマ装置(H1)下端のハンマビット(4,40,41)がピストン(51)で打撃され、ハンマビット(4,40,41)が地盤を打撃して孔が掘削される。
【００１９】
掘削によって孔内に生じる粉砕物や土砂は、各打撃装置(5)から噴射される圧縮空気によって孔外部へ送り出される。また、掘削が進み、孔が深くなるにつれて延長体(8)が順次継ぎ足され、所定の深さの孔が掘削される。
【００２０】
また、口径調節手段(12,121,121a,13,131,131a,a,b,c,d,122)によって、対となる接触面(120,130)を相互の位置をずらし所定位置で固定することにより、作動流体経路の有効な口の大きさを調節することによって、打撃装置(5)に供給される圧縮空気の流量を調節または制御しハンマビット(4,40,41)に対するピストン(51)の打撃力を変えることによって、削孔用ハンマ装置(H1)の掘削能力を調節することができる。
【００２１】
また、口径調節手段の各接触面(120,130)がハンマ装置本体(1)の軸周方向へ回転してずれる構造であり、ハンマ装置本体(1)が正方向へ回転するときと、逆方向へ回転するときの各場合において、回転時の地盤との接触により生じる抵抗の作用で各接触面(120,130)の位置関係が所定位置で固定されるようになっており、正逆回転の各場合において、形成される各作動流体経路の有効な口の大きさが異なる削孔用ハンマ装置(H1)は、エアタンク(2)に対して正回転方向に回転力を与えることにより掘削能力が最大となり、逆回転方向に回転力を与えることにより掘削能力が最小となる。この調節は、削孔用ハンマ装置(H1)の回転方向を変えるだけで自動的に行われるので、例えば手動での機械的な調節が不要であり、調節の煩わしさがなく効率がよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、供給する駆動用の作動流体の流量を調節または制御することにより、発生する騒音や振動の大きさを調節することができる削孔用ハンマ装置、それを使用した回転式削孔装置及び掘削方法を提供することができる。
したがって、削孔用ハンマ装置を回転付与装置と組み合わせて使用し地盤に縦孔を掘削する際に、例えば市街地では作業のスピードを落として周辺地域に迷惑がかからない低騒音、低振動で作業を行い、郊外や林地等では作業のスピードを重視して最大能力で作業を行う等、施工場所の環境の違いに応じて、あるいは作業を行う時間帯に合わせて、最も適した掘削能力で作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る削孔用ハンマ装置の第１実施の形態を示す斜視説明図。
【図２】図１の削孔用ハンマ装置の構造を示す拡大縦断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ断面を示し、（ａ）は削孔用ハンマ装置を右回転させて供給される圧縮空気の流量を最大にしたときの口径調節部の状態を示す説明図、（ｂ）は削孔用ハンマ装置を左回転させて圧縮空気の流量を最小にしたときの口径調節部の状態を示す説明図。
【図４】図３の口径調節部とは供給される圧縮空気の流量の減少率を違えたタイプを示し、（ａ）は削孔用ハンマ装置を右回転させて圧縮空気の流量を最大にしたときの口径調節部の状態を示す説明図、（ｂ）は削孔用ハンマ装置を左回転させて圧縮空気の流量を最小にしたときの口径調節部の状態を示す説明図。
【図５】本発明に係る回転式削孔装置の実施の形態を示す概略説明図。
【図６】本発明に係る削孔用ハンマ装置の第２実施の形態を示す縦断面図。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面図。
【図８】本発明に係る削孔用ハンマ装置の第３実施の形態を示す縦断面図。
【図９】図８のＣ−Ｃ断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明を図面に示した実施の形態に基づき詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１ないし図５を参照する。
【００２６】
削孔用ハンマ装置Ｈ１は、削孔用ハンマ装置Ｈ１を立てた状態で保持するとともに軸周方向への回転力を与えることができる回転付与装置であるロータリーテーブル９と組み合わされて回転式削孔装置Ａを構成し、地盤に縦孔を掘削するために使用されるものである。
削孔用ハンマ装置Ｈ１には、縦孔が深くなるにつれて延長体であるケリーロッド８が順次連結され、ケリーロッド８を含めた全長が長くなるようになっている。
【００２７】
削孔用ハンマ装置Ｈ１は、その全体がほぼ円柱形状に形成されている。削孔用ハンマ装置Ｈ１は、先端部（図２において下端部）にハンマビット群４を有するハンマ装置本体１と、ハンマ装置本体１の基端部（図２において上端部）に設けられているエアタンク２を備えている。
【００２８】
ハンマ装置本体１は、図２において上部側の基部ケーシング１０と、基部ケーシング１０に接続されるとともに、基部ケーシング１０に対し軸周方向へ所要の角度範囲で回動自在な下部側の先部ケーシング１１を備えている。基部ケーシング１０と先部ケーシング１１の接続構造については後で説明する。
【００２９】
基部ケーシング１０の上部側には、エアタンク２を固定するための固定用孔１０１が形成されている。固定用孔１０１の下方には、後述するエア拡散部材３を固定するための固定用孔１０２が形成されている。また、固定用孔１０２のさらに下方には、固定用孔１０２よりやや径大で、後述する下部通気調節板１３とともに口径調節手段を構成する上部通気調節板１２を固定するための固定用孔１０３が形成されている。
【００３０】
エアタンク２は、固定用孔１０１に内嵌めされ、ボルト・ナット等（図示省略）により固定されている。エアタンク２は、先部ケーシング１１と比較して径小な円筒体２０と、中心部にエア導入孔２１０が上下に貫通して形成されている上部材２１で構成されており、高圧の圧縮空気はエア導入孔２１０から円筒体２０内部の空間部２２に導入される。
【００３１】
上部材２１には、後述するケリーロッド８を連結する連結ジョイント２３がボルト（符号省略）によって固定されている。連結ジョイント２３は、上部側がほぼ六角棒状のジョイント部２３０を有している。連結ジョイント２３の中心部には、前記エア導入孔２１０に通じるエア導入孔２３１が上下に貫通して形成されている。
【００３２】
前記エア拡散部材３は、連結ジョイント２３を通り供給される圧縮空気を拡散し圧力を均等にして打撃装置５へ送るものであり、下部が固定用孔１０２に内嵌めされて上方へ抜けないように固定されている。エア拡散部材３は、いわば盃様の形状を有しており、上部側が前記固定用孔１０１を貫通し、大部分がエアタンク２の円筒体２０内部の空間部２２に位置している。
【００３３】
エア拡散部材３は、エアタンク２のエア導入孔２１０から吹き出す圧縮空気を受ける椀状（球形の中空体を半分に切ったような形状）の受部３０と、受部３０を支える截頭円錐形状で中空の支持体３１を備えている。支持体３１には、支持体３１内部に圧縮空気を取り入れる所要数のエア取入孔３２が形成されている。
【００３４】
このような構成により、連結ジョイント２３を通り供給される圧縮空気は、エア拡散部材３の受部３０に当たった後、受部３０の凹面部に沿って跳ね返り、更に支持体３１側へ戻って各エア取入孔３２を通り抜け、作動流体経路であるエア拡散部材３の支持体３１、上部通気調節板１２の通気口１２１、下部通気調節板１３の後述する通気口１３１、通気経路１４及び通気口１２１ａ、下部通気調節板１３の後述する通気口１３１ａ、連通溝１３５、通気孔１３４、通気経路１４ａを通り、後述する各打撃装置５へ送られる。
【００３５】
前記したように、ハンマ装置本体１は、基部ケーシング１０と、基部ケーシング１０に対し軸周方向へ所要の角度範囲で回動自在に接続されている先部ケーシング１１を備えている。基部ケーシング１０の外周部には、軸周方向へ等間隔で五箇所に外方へ張り出した径大部１０４が設けられている。各径大部１０４には、側面から内方へ向け設けられた作業口１０５が形成されている。各作業口１０５の底部には、接続ボルト１０６を通す通孔１０７が貫通して形成されている。各通孔１０７は、回転方向に長いやや湾曲した長円状の孔である（図３、図４参照）。
【００３６】
基部ケーシング１０の固定用孔１０３には、前記したように口径調節手段を構成する円板状のエアタンク側通気調節板である上部通気調節板１２が嵌め込まれて固定されている。上部通気調節板１２は、後述する下部通気調節板１３と共に弁要素を構成する。なお、弁要素はこの構成に限定されるものではなく、公知の各種構造のものが採用できる。
【００３７】
上部通気調節板１２は、固定用孔１０３の深さと同じ厚さを有し、下面１２０は後述する下部通気調節板１３の上面１３０と接する接触面となっている。上部通気調節板１２には、図３に示すように外周縁部寄りの六箇所に上下面を貫通した通気口１２１、１２１ａ（通気口１２１は五箇所で通気口１２１ａは一箇所）が上部通気調節板１２の外周と同心の同一円上に形成されている。各通気口１２１、１２１ａは半径方向より軸周方向がやや長い長円状の孔である。
【００３８】
このうち、軸周方向に等間隔で五箇所に設けられている通気口１２１は、後述する各ハンマビット４１を打撃する打撃装置５に通じるものである。また、隣り合う通気口１２１の間（図３において左側）に形成されている通気口１２１ａは、後述する中心部のハンマビット４０を打撃する打撃装置５に通じるものである。
【００３９】
また、上部通気調節板１２は、図３、図４に示すように、固定用孔１０３の内部において軸周方向の二箇所に固定点がある。
すなわち、固定用孔１０３の内周面には、二箇所に断面形状が半円形状の係合凹部ａ、ｂが設けられ、上部通気調節板１２の外周面には、同じく二箇所に係合凹部ｃ、ｄが設けられている。そして、上部通気調節板１２の係合凹部ｃ、ｄの間隔は、固定用孔１０３の係合凹部ａ、ｂの間隔よりやや広く設定されている。
【００４０】
この構造によれば、図３に示すように係合凹部ａと係合凹部ｃの両方に係合するように固定ピン１２２を差し込んで上部通気調節板１２を固定した状態と、図４に示すように係合凹部ｂと係合凹部ｄの両方に係合するように固定ピン１２２を差し込んで上部通気調節板１２を固定した状態では、上部通気調節板１２の軸周方向の回転位置を違えることができる。つまり、図４に示した上部通気調節板１２は、図３に比べて右回転方向にややずれている。
【００４１】
先部ケーシング１１の外周部には、前記基部ケーシング１０と同様に、軸周方向へ等間隔で五箇所に外方へ張り出した径大部１１０が設けられている。各径大部１１０は、使用において正転するとき（図３（ａ）及び図４（ａ）参照）に基部ケーシング１０の各径大部１０４と位置が合うようにしてある。
【００４２】
また、先部ケーシング１１において各径大部１１０と対応する上面には、基部ケーシング１０の作業口１０５底部の通孔１０７と対応する位置に、底部に雌ネジ部を有するボルト孔１１１が形成されている。
【００４３】
先部ケーシング１１において、上面の中央には、前記基部ケーシング１０の固定用孔１０３よりやや大きい内径を有する固定用孔１１２が形成されている。固定用孔１１２には、上部通気調節板１２とともに口径調節手段を構成する円板状のハンマ装置本体側通気調節板である下部通気調節板１３が嵌め入れられてボルト等（図示省略）によって固定されている。下部通気調節板１３は、固定用孔１１２の深さと同じ厚さを有している。
【００４４】
下部通気調節板１３には、前記上部通気調節板１２の通気口１２１ａ及び各通気口１２１と同様の配列で、円孔である通気口１３１ａ及び各通気口１３１が上下面を貫通して形成されている。下部通気調節板１３の上面１３０は、前記上部通気調節板１２の下面１２０と接する接触面となっている。上面１３０には、上部通気調節板１２の下面１２０との間に介在させることで各通気口１２１、１２１ａ、１３１、１３１ａと外部との気密を保持するためのパッキン１３２が取り付けられている。
【００４５】
下部通気調節板１３の下面１３３の中心部には、上面１３０側へ貫通しない通気孔１３４が設けられており、通気孔１３４と前記通気口１３１ａは連通溝１３５でつながれている。そして、先部ケーシング１１には、通気経路１４ａによって通気孔１３４につながる装着部１５ａが一箇所及び通気経路１４によって前記各通気口１３１につながる装着部１５が五箇所に設けられている。装着部１５ａ及び各装着部１５には、後述するように打撃装置５が装着される。
【００４６】
ここで、基部ケーシング１０と先部ケーシング１１の接続構造について説明する。
図２に示すように、基部ケーシング１０と先部ケーシング１１は、上部通気調節板１２の下面１２０と下部通気調節板１３の上面１３０が合わさるようにして接続ボルト１０６によって接続されている。詳しくは、各接続ボルト１０６は基部ケーシング１０の各作業口１０５から入れられ、通孔１０７を通して先部ケーシング１１の各ボルト孔１１１に螺合され締め付けられる。
【００４７】
これによって基部ケーシング１０と先部ケーシング１１は接続される。なお、基部ケーシング１０の下面と先部ケーシング１１の上面（いずれも符号省略）は、各接続ボルト１０６を限度まで締め込んでも、互いに接触はしているが摺動することができるように各部の寸法が設定されている。これにより、上部通気調節板１２の下面１２０と下部通気調節板１３の上面１３０もパッキン１３２を介して実質的に接触し、互いに軸周方向へ摺動することができる。
【００４８】
なお、基部ケーシング１０と先部ケーシング１１が相対的に軸周方向へ回動可能な角度範囲は、接続ボルト１０６が長円状の孔である各通孔１０７に沿って相対的に移動する距離によって制限されている。また、基部ケーシング１０と先部ケーシング１１は、この角度範囲内において、正逆いずれの方向へも回動することができるようになっている。
【００４９】
また、先部ケーシング１１の先端部には、ハンマビット群４を備えている。ハンマビット群４は、中心部の一箇所に位置し底面視ほぼ円形状のヘッド４００を有するハンマビット４０と、その回りを囲むように軸周方向へ等間隔で五箇所に設けられており底面視ほぼ三角形状のヘッド４１０を有するハンマビット４１によって構成されている。各ハンマビット４０、４１・・・は、先部ケーシング１１の先端部に、ハンマ装置本体１の軸線方向へ進退動自在に取り付けられている。
【００５０】
各ハンマビット４０、４１・・・に対しては、前記したように先部ケーシング１１内部に、それぞれのハンマビット４０、４１・・・に対応して装着されている打撃装置５によって打撃力が加えられる。なお、本実施の形態の打撃装置５の構造は、公知のダウンザホールハンマの駆動機構（例えば特許文献１記載の駆動機構）とほぼ同様の構造であるので、ここでは詳細な説明は省略し、簡単に説明するに止める。
【００５１】
各打撃装置５は、円筒形のシリンダー５０を有し、シリンダー５０の内部にピストン５１が上下動自在に収容されている。ピストン５１は、ハンマビット４０、４１・・・が削孔部（または孔底面）に当接して、先部ケーシング１１に対し相対的に上昇する（内部に入る）ことにより、シリンダー５０の内部に供給される圧縮空気の圧力によって繰り返し押し上げられて上下動し、落下したときにハンマビット４０、４１・・・を打撃するようになっている。
【００５２】
また、先部ケーシング１１の各径大部１１０の外周部には、軸線方向と平行に条板１６が固定されている。本実施の形態では、条板１６は軸周方向に等間隔で十二箇所に設けられている。そして、地盤の掘削作業時に掘削した孔の内部に発生する粉砕物や土砂（スライム）は、各打撃装置５の先部側から排出または噴射される圧縮空気によって、掘削した孔内面を含んで形成される各条板１６間の隙間を通って孔外部（地表面側）へ送り出される。
【００５３】
前記削孔用ハンマ装置Ｈ１は、図５に示すようにロータリーテーブル９と組み合わされて回転式削孔装置Ａを構成する。
ロータリーテーブル９は、テーブル本体９０と、テーブル本体９０を支えるアウトリガ９１を備えている。テーブル本体９０は、削孔用ハンマ装置Ｈ１のエアタンク２及びケリーロッド８をドライブブッシュ９２に通して保持することができる。また、ドライブブッシュ９２によって、保持した削孔用ハンマ装置Ｈ１に回転力を与えることができる。
【００５４】
（作用）
図１ないし図５を参照し、地盤に杭用の孔を掘削する場合の削孔用ハンマ装置Ｈ１と回転式削孔装置Ａの作用及び削孔方法を説明する。
【００５５】
図５に示すように、まず削孔箇所に削孔用ハンマ装置Ｈ１を立てて据え置き、ドライブブッシュ９２を削孔用ハンマ装置Ｈ１上部のエアタンク２に嵌め込むようにして、各条板１６にドライブブッシュ９２の係合凹部（図示省略）を係合させ、ロータリーテーブル９をＨ鋼で組んだ仮設足場９３上に載置する。
【００５６】
エアタンク２の上部には、必要な数のケリーロッド８が連結される。ケリーロッド８はエア供給路（図示省略）を内蔵しており、最上部のケリーロッド８の上部には、吊りワイヤ８０がつながれる懸吊具８１が接続されている。
【００５７】
懸吊具８１には、各ケリーロッド８のエア供給路を通じてエアタンク２に作動流体である圧縮空気を供給するエア供給管８２が接続されている。また、懸吊具８１には、エアスイベル（図示省略）が設けられており、削孔用ハンマ装置Ｈ１を回転させながら圧縮空気を供給できるようにしてある。
【００５８】
そして、ケリーロッド８を連結した削孔用ハンマ装置Ｈ１をクレーン（図示省略）の吊りワイヤ８０で吊り降ろしながら、ドライブブッシュ９２を作動させて削孔用ハンマ装置Ｈ１を軸周方向へ回転させる。削孔用ハンマ装置Ｈ１の各打撃装置５には、エア供給管８２からケリーロッド８を通じて圧縮空気が供給される。
【００５９】
なお、各打撃装置５に圧縮空気が供給される途中において、圧縮空気はエア導入孔２１０を通ってエアタンク２の空間部２２に吹き出す。吹き出した圧縮空気は、エア拡散部材３の受部３０に当たって拡散し、圧力がほぼ均等化されて支持体３１のエア取入孔３２を通り、支持体３１内部に入る。
【００６０】
そして、圧縮空気は、上部通気調節板１２の通気口１２１ａ及び各通気口１２１から下部通気調節板１３の通気口１３１ａ及び各通気口１３１を通り、さらに各通気経路１４、１４ａを通って各打撃装置５に供給される。
【００６１】
これによって、削孔用ハンマ装置Ｈ１下端のハンマビット群４が地盤の打撃を行い、孔が掘削される。前記したように、掘削によって孔内に生じる粉砕物や土砂は、各打撃装置５から噴射される圧縮空気によって孔外部へ送り出される。また、掘削が進み、孔が深くなるにつれてケリーロッド８が順次継ぎ足され、所定の深さの孔が掘削される。
【００６２】
なお、削孔用ハンマ装置Ｈ１は、回転させる方向を変えることにより、供給する圧縮空気の流量を自動的に調節することができ、ハンマビット群４による打撃力の強さ及び打撃に伴い発生する騒音や振動の大きさを調節することができる。以下、そのメカニズムについて詳しく説明する。
【００６３】
図３を参照する。
まず、上部通気調節板１２は、係合凹部ｃを固定用孔１０３の内周面の係合凹部ａに合わせ、その両方に係合するように固定ピン１２２を差し込んで固定されている。
【００６４】
そして、図３（ａ）に示すように、ドライブブッシュ９２によって削孔用ハンマ装置Ｈ１のエアタンク２に対し右回転方向に回転力を与えると、まず、エアタンク２と一体となっている基部ケーシング１０が、先部ケーシング１１に対し上部通気調節板１２とともに所定の回転角度まで回転する。この回転によって、基部ケーシング１０側の通孔１０７の回転方向後側の孔壁が接続ボルト１０６に当たると、その状態を維持したまま、先部ケーシング１１も基部ケーシング１０とともに右回転方向に回転する。
【００６５】
なお、この状態では、上部通気調節板１２の通気口１２１ａ及び各通気口１２１には、下部通気調節板１３の通気口１３１ａ及び各通気口１３１が合わさって、通気口１２１ａ及び各通気口１２１に対し、それぞれの全口径が開口している（通気口１２１、１２１ａは全口径は開いていない）。つまり、通気口１３１ａ及び各通気口１３１の有効な口の大きさが最大となり、各打撃装置５に送られる圧縮空気の流量も最大となる。これにより、削孔用ハンマ装置Ｈ１は、最大能力で孔の掘削を行うことができる。
【００６６】
また、例えば市街地で掘削を行う場合は、周辺地域に迷惑がかからないように削孔用ハンマ装置Ｈ１により発生する騒音や振動を低く抑えなければならない。その際は、図３（ｂ）に示すように、ドライブブッシュ９２を前記図３（ａ）の場合とは逆方向に回転させ、削孔用ハンマ装置Ｈ１のエアタンク２に対し左回転方向に回転力を与える。
【００６７】
これにより、基部ケーシング１０が、先部ケーシング１１に対し上部通気調節板１２とともに前記とは逆方向に所定の回転角度まで回転する。この回転によって、基部ケーシング１０側の通孔１０７の回転方向後側の孔壁（図３（ａ）の場合とは逆側）が接続ボルト１０６に当たると、その状態を維持したまま、先部ケーシング１１も基部ケーシング１０とともに左回転方向に回転する。
【００６８】
この状態では、上部通気調節板１２が図３（ａ）に示した状態から逆方向に回り、通気口１２１ａ及び各通気口１２１には、下部通気調節板１３の通気口１３１ａ及び各通気口１３１の一部が合わさって、通気口１２１ａ及び各通気口１２１に対し、それぞれの口径の一部（本実施の形態では、約２０％）が開口している。つまり、通気口１３１ａ及び各通気口１３１の有効な口の大きさが本設定において最小となり、各打撃装置５に送られる圧縮空気の流量も最小となる。これにより、削孔用ハンマ装置Ｈ１は、本設定において最小能力で孔の掘削を行うことになり、発生する騒音や振動も小さくなる。
【００６９】
図４を参照する。
本実施の形態では、各打撃装置５に送られる圧縮空気の流量の最大値は変わらず、最小値を図３（ｂ）の場合よりやや大きくする調節を行うことができる。
まず、上部通気調節板１２は、係合凹部ｄを固定用孔１０３の内周面の係合凹部ｂに合わせ、その両方に係合するように固定ピン１２２を差し込んで固定されている。これにより、上部通気調節板１２は、図３に比べて右回転方向にややずれた状態となっている。
【００７０】
そして、図３（ａ）の場合と同様に、ドライブブッシュ９２によって削孔用ハンマ装置Ｈ１のエアタンク２に対し右回転方向に回転力を与えると、通気口１３１ａ及び各通気口１３１の有効な口の大きさが最大となり、各打撃装置５に送られる圧縮空気の流量も最大となる（図４（ａ）参照）。これにより、削孔用ハンマ装置Ｈ１は、最大能力で孔の掘削を行うことができる。
【００７１】
なお、上部通気調節板１２は、図３に比べて右回転方向にややずれた状態となっているが、通気口１２１ａ及び各通気口１２１が長円状の孔であることにより、図３（ａ）と同様に通気口１３１ａ及び各通気口１３１の有効な口の大きさを最大とすることができる。
【００７２】
また、削孔用ハンマ装置Ｈ１により発生する騒音や振動を低くする場合は、削孔用ハンマ装置Ｈ１のエアタンク２に対し左回転方向に回転力を与える。これにより、上部通気調節板１２の通気口１２１ａ及び各通気口１２１には、下部通気調節板１３の通気口１３１ａ及び各通気口１３１の一部が合わさって、通気口１２１ａ及び各通気口１２１に対し、それぞれの口径の一部（本実施の形態では、約３５％）が開口している。
【００７３】
つまり、通気口１３１ａ及び各通気口１３１の有効な口の大きさが本設定において最小となるが、前記図３の場合よりやや大きくなっており、その分だけ掘削能力を大きくすることができる。
【００７４】
このように、削孔用ハンマ装置Ｈ１は、エアタンク２に対して右回転方向に回転力を与えることにより掘削能力が最大となり、左回転方向に回転力を与えることにより掘削能力が最小となる。この調節は、削孔用ハンマ装置Ｈ１の回転方向を変えるだけで自動的に行われる。しかも、削孔用ハンマ装置Ｈ１では、前記したように掘削能力の最小値を二段階に設定することができ、より細かな調節を行うことができる。
【００７５】
したがって、回転式削孔装置Ａによれば、地盤に縦孔を掘削する際に、例えば市街地では作業のスピードを落として周辺地域に迷惑がかからない低騒音、低振動で作業を行うことができる。また、郊外や林地等では、周辺地域への騒音や振動の影響はそれほどないので、作業のスピードを重視して最大能力で作業を行うことができる。
このように、施工場所の環境の違いに応じて、あるいは作業を行う時間帯に合わせて、最も適した掘削能力で作業を行うことができる。
【実施例２】
【００７６】
図６、図７を参照する。
なお、図６、図７において、前記図１ないし図５に示した削孔用ハンマ装置Ｈ１と同一または同等箇所には同一の符号または同一数字に英文字を付与した符号を付して示し、構造について重複する説明は省略する。
【００７７】
削孔用ハンマ装置Ｈ２のハンマ装置本体１ａは、上部通気調節板１２ａが固定用孔１０３に固定用ネジ（図示省略）等により固定されている。
また、上部通気調節板１２ａの通気口１２５、１２５ａは円孔である。接続ボルト１０６ａは、通孔１０７ａを通しボルト孔１１１ａにネジ込んで締め付けることで、通孔１０７ａの所要の位置、すなわち基部ケーシング１０ａに対する軸周方向へ所要の角度範囲内で先部ケーシング１１ａを固定することができる。これにより、前記実施の形態１と異なり通気口１３１ａ及び各通気口１３１の有効な口の大きさを無段階で調節できる。
【００７８】
（作用）
削孔用ハンマ装置Ｈ２は、前記削孔用ハンマ装置Ｈ１と同様にロータリーテーブル９によって軸周方向へ回転力を与えることができる。
また、基部ケーシング１０ａと先部ケーシング１１ａは、接続ボルト１０６ａで固定されているので、前記削孔用ハンマ装置Ｈ１とは相違して、一旦決められた通気口１３１ａ及び各通気口１３１の有効な口の大きさ、すなわち掘削能力は、回転方向に関わらずその作業中においては維持される。また、同じ圧縮空気の流量で正逆回転が必要な場合、例えば転石層等の場合に効率よく削孔を行うことができる。
【実施例３】
【００７９】
図８、図９を参照する。
なお、図８、図９において、前記図１ないし図５に示した削孔用ハンマ装置Ｈ１と同一または同等箇所には同一の符号または同一数字に英文字を付与した符号を付して示し、構造について重複する説明は省略する。
【００８０】
削孔用ハンマ装置Ｈ３には、エアタンク２ｂからハンマ装置本体１ｂの基部ケーシング１０ｂ及び先部ケーシング１１ｂにかけて、その外周部にスクリュー６、６ａ、６ｂが順に形成されている。
スクリュー６、６ａ、６ｂには、軸周方向へ９０°ごとに等間隔で係合凹部６０が形成されている。係合凹部６０には、ドライブブッシュ（図示省略：前記ドライブブッシュ９２とは異なる構造）の内面側に突出した係合突条（図示省略）が係合して削孔用ハンマ装置Ｈ３に回転力を伝えるようになっている。
【００８１】
基部ケーシング１０ｂに設けられている通孔１０８は、長円状の孔である前記通孔１０７と相違して円孔である。基部ケーシング１０ｂと先部ケーシング１１ｂは、接続ボルト１０６ａを通孔１０８を通しボルト孔１１１ｂにネジ込んで締め付けることで、軸周方向の一定位置に固定できる。
【００８２】
上部通気調節板１２ｂは、固定用孔１１３内部に下部通気調節板１３ｂと共に重なった状態で収められ、下部通気調節板１３ｂは固定されている。
固定用孔１１３の内周壁には係合凹部ｅが設けられ、上部通気調節板１２ｂの外周部には四箇所に並んで調節凹部１２３が形成されている。
【００８３】
上部通気調節板１２ｂは、係合凹部ｅに固定用ピン１０９を入れ、この固定用ピン１０９と調節凹部１２３のうちの任意の凹部を係合させることにより、下部通気調節板１３ｂに対する軸周方向の位置の調節ができ、通気口１３１ａ及び各通気口１３１の有効な口の大きさを四段階で調節することができる。
【００８４】
（作用）
削孔用ハンマ装置Ｈ３は、前記ロータリーテーブル９とは異なるロータリーテーブル（図示省略）と組み合わせて使用される。すなわち、前記したようにスクリュー６、６ａ、６ｂを有する削孔用ハンマ装置Ｈ３に対応するために、ドライブブッシュの構造が異なる。
【００８５】
また、基部ケーシング１０ｂと先部ケーシング１１ｂは、接続ボルト１０６ａで固定されており、通気口１３１ａ及び各通気口１３１の有効な口の大きさは、前記したように先部ケーシング１１ｂの固定用孔１１３内部の上部通気調節板１２ｂの軸周方向の位置によって調節されている。
【００８６】
したがって、前記削孔用ハンマ装置Ｈ１とは相違して、一旦決められた通気口１３１ａ及び各通気口１３１の有効な口の大きさ、すなわち掘削能力は、回転方向に関わらずその作業中においては維持される。なお、削孔用ハンマ装置Ｈ３は、スクリュー６、６ａ、６ｂを有することにより、掘削時に発生する粉砕した岩盤や土砂（スライム）をより円滑に地表面へ送り出す（排土する）ことができる。
【００８７】
本明細書で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形態様が可能であるということは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８８】
Ａ 回転式削孔装置
Ｈ１ 削孔用ハンマ装置
１ ハンマ装置本体
１０ 基部ケーシング
１０１ 固定用孔
１０２ 固定用孔
１０３ 固定用孔
ａ 係合凹部
ｂ 係合凹部
１０４ 径大部
１０５ 作業口
１０６ 接続ボルト
１０７ 通孔
１１ 先部ケーシング
１１０ 径大部
１１１ ボルト孔
１１２ 固定用孔
１２ 上部通気調節板
１２０ 下面
１２１ 通気口
１２１ａ 通気口
１２２ 固定ピン
ｃ 係合凹部
ｄ 係合凹部
１３ 下部通気調節板
１３０ 上面
１３１ 通気口
１３１ａ 通気口
１３２ パッキン
１３３ 下面
１３４ 通気孔
１３５ 連通溝
１４ 通気経路
１４ａ 通気経路
１５ 装着部
１５ａ 装着部
１６ 条板
２ エアタンク
２０ 円筒体
２１ 上部材
２１０ エア導入孔
２２ 空間部
２３ 連結ジョイント
２３０ ジョイント部
２３１ エア導入孔
２４ 条板
３ エア拡散部材
３０ 受部
３１ 支持体
３２ エア取入孔
４ ハンマビット群
４０ ハンマビット
４００ ヘッド
４１ ハンマビット
４１０ ヘッド
５ 打撃装置
５０ シリンダー
５１ ピストン
８ ケリーロッド
８０ 吊りワイヤ
８１ 懸吊具
８２ エア供給管
９ ロータリーテーブル
９０ テーブル本体
９１ アウトリガ
９２ ドライブブッシュ
９３ 仮設足場
Ｈ２ 削孔用ハンマ装置
１ａ ハンマ装置本体
１０ａ 基部ケーシング
１０６ａ 接続ボルト
１０７ａ 通孔
１１ａ 先部ケーシング
１１１ａ ボルト孔
１２ａ 上部通気調節板
１２５ 通気口
Ｈ３ 削孔用ハンマ装置
１ｂ ハンマ装置本体
１０ｂ 基部ケーシング
１０８ 通孔
１０９ 固定用ピン
１１ｂ 先部ケーシング
１１１ｂ ボルト孔
１１３ 固定用孔
ｅ 係合凹部
１２ｂ 上部通気調節板
１２３ 調節凹部
１３ｂ 下部通気調節板
１０ｂ 基部ケーシング
２ｂ エアタンク
６、６ａ、６ｂ スクリュー
６０ 係合凹部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体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削孔用ハンマ装置であって、
前記ピストンを備えるハンマ装置本体(1)と、
作動流体を前記ハンマ装置本体(1)に送るエアタンク(2)と、
を含み、
前記エアタンク(2)とハンマ装置本体(1)の間には、同エアタンク(2)からハンマ装置本体(1)に送る作動流体の流量を調節する弁要素を有する、
削孔用ハンマ装置。
【請求項２】
弁要素は、
エアタンク(2)のハンマ装置本体(1)との接合側に設けられており、通気口を有するエアタンク側通気調節板(12)と、
ハンマ装置本体(1)のエアタンク(2)との接合側に設けられており、通気口を有するハンマ装置本体側通気調節板(13)を有し、
前記エアタンク側通気調節板(12)とハンマ装置本体側通気調節板(13)は、中心の回りに相対的に回転して通気口(121,121a,131,131a)の重なり程度を変えることにより送る作動流体の流量を調節する、
請求項１記載の削孔用ハンマ装置。
【請求項３】
通気口(121,121a,131,131a)の重なり程度は、ハンマ装置本体側通気調節板(13)に対するエアタンク側通気調節板(12)の回転方向が異なることによって変わる、
請求項２記載の削孔用ハンマ装置。
【請求項４】
ピストンを備えるハンマ装置本体(1)と、 作動流体を前記ハンマ装置本体(1)に送るエアタンク(2)を含み、作動流体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削孔用ハンマ装置を使用し、
前記エアタンク(2)とハンマ装置本体(1)の間には、同エアタンク(2)からハンマ装置本体(1)に送る作動流体の流量を調節する弁要素を有しており、エアタンク(2)とハンマ装置本体(1)は中心の回りに相対的に回転し、回転方向が異なることによって送る作動流体の流量が変わる、
掘削方法。
【請求項５】
回転付与装置(9)と組み合わせて使用され、回転付与装置(9)で軸周方向へ回転させることにより地盤に縦孔を掘削する削孔用ハンマ装置であって、
ハンマ装置本体(1)と、
ハンマ装置本体(1)の基部に設けられ、延長体(8)を連結する連結手段(23)を有し、ハンマ装置本体(1)に作動流体を送るエアタンク(2)と、
を備えており、
ハンマ装置本体(1)は、
ハンマ装置本体(1)の先端に複数設けられており、掘削方向へ進退動自在なハンマビット(4,40,41)と、
各ハンマビット(4,40,41)に対応して掘削ハンマ装置本体(1)内部に設けられており、供給される作動流体によってピストン(51)を動かして各ハンマビット(4,40,41)を打撃する打撃装置(5)と、
各打撃装置(5)に対応して設けられており、エアタンク(2)から各打撃装置(5)に供給される作動流体が流通する作動流体経路(31,121,131,14,121a,131a,135,134,14a)と、
作動流体経路の始点または終点もしくは途中に設けられ、少なくとも対となる接触面(120,130)を有し、各接触面(120,130)を相互の位置をずらし所定位置で固定することにより、各作動流体経路の有効な口の大きさを調節する口径調節手段(12,121,121a,13,131,131a,a,b,c,d,122)と、
を備えている、
削孔用ハンマ装置。
【請求項６】
ハンマ装置本体(1)が基部ケーシング(10)と先部ケーシング(11)を備え、口径調節手段の各接触面(120,130)が、基部ケーシング(10)と先部ケーシング(11)が互いに軸周方向へ回ることによりずれる構造であり、
ハンマ装置本体(1)が正方向へ回転する場合と、逆方向へ回転する場合の各場合において、回転時の基部ケーシング(10)と先部ケーシング(11)の軸周方向の位置が定まることにより各接触面(120,130)の位置関係が所定位置で固定されるようになっており、正逆回転の各場合において形成される各作動流体経路の有効な口の大きさが異なる、
請求項５記載の削孔用ハンマ装置。
【請求項７】
ハンマ装置本体(1)が基部ケーシング(10)と先部ケーシング(11)を備え、口径調節手段の各接触面(120,130)が、基部ケーシング(10)と先部ケーシング(11)が互いに軸周方向へ回ることによりずれる構造であり、
基部ケーシング(10)と先部ケーシング(11)を軸周方向の所要の角度位置で固定することにより、各作動流体経路の有効な口の大きさが調節できる、
請求項５記載の削孔用ハンマ装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、５、６または７のいずれかに記載の削孔用ハンマ装置(1)と、
削孔用ハンマ装置(1)を立てた状態で保持することができ、削孔用ハンマ装置(1)に軸周方向の回転力を与える回転付与装置(9)と、
を備えた、
回転式削孔装置。
【請求項１】
作動流体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削孔用ハンマ装置であって、
前記ピストンを備えるハンマ装置本体(1)と、
作動流体を前記ハンマ装置本体(1)に送るエアタンク(2)と、
を含み、
前記エアタンク(2)とハンマ装置本体(1)の間には、同エアタンク(2)からハンマ装置本体(1)に送る作動流体の流量を調節する弁要素を有する、
削孔用ハンマ装置。
【請求項２】
弁要素は、
エアタンク(2)のハンマ装置本体(1)との接合側に設けられており、通気口を有するエアタンク側通気調節板(12)と、
ハンマ装置本体(1)のエアタンク(2)との接合側に設けられており、通気口を有するハンマ装置本体側通気調節板(13)を有し、
前記エアタンク側通気調節板(12)とハンマ装置本体側通気調節板(13)は、中心の回りに相対的に回転して通気口(121,121a,131,131a)の重なり程度を変えることにより送る作動流体の流量を調節する、
請求項１記載の削孔用ハンマ装置。
【請求項３】
通気口(121,121a,131,131a)の重なり程度は、ハンマ装置本体側通気調節板(13)に対するエアタンク側通気調節板(12)の回転方向が異なることによって変わる、
請求項２記載の削孔用ハンマ装置。
【請求項４】
ピストンを備えるハンマ装置本体(1)と、 作動流体を前記ハンマ装置本体(1)に送るエアタンク(2)を含み、作動流体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削孔用ハンマ装置を使用し、
前記エアタンク(2)とハンマ装置本体(1)の間には、同エアタンク(2)からハンマ装置本体(1)に送る作動流体の流量を調節する弁要素を有しており、エアタンク(2)とハンマ装置本体(1)は中心の回りに相対的に回転し、回転方向が異なることによって送る作動流体の流量が変わる、
掘削方法。
【請求項５】
回転付与装置(9)と組み合わせて使用され、回転付与装置(9)で軸周方向へ回転させることにより地盤に縦孔を掘削する削孔用ハンマ装置であって、
ハンマ装置本体(1)と、
ハンマ装置本体(1)の基部に設けられ、延長体(8)を連結する連結手段(23)を有し、ハンマ装置本体(1)に作動流体を送るエアタンク(2)と、
を備えており、
ハンマ装置本体(1)は、
ハンマ装置本体(1)の先端に複数設けられており、掘削方向へ進退動自在なハンマビット(4,40,41)と、
各ハンマビット(4,40,41)に対応して掘削ハンマ装置本体(1)内部に設けられており、供給される作動流体によってピストン(51)を動かして各ハンマビット(4,40,41)を打撃する打撃装置(5)と、
各打撃装置(5)に対応して設けられており、エアタンク(2)から各打撃装置(5)に供給される作動流体が流通する作動流体経路(31,121,131,14,121a,131a,135,134,14a)と、
作動流体経路の始点または終点もしくは途中に設けられ、少なくとも対となる接触面(120,130)を有し、各接触面(120,130)を相互の位置をずらし所定位置で固定することにより、各作動流体経路の有効な口の大きさを調節する口径調節手段(12,121,121a,13,131,131a,a,b,c,d,122)と、
を備えている、
削孔用ハンマ装置。
【請求項６】
ハンマ装置本体(1)が基部ケーシング(10)と先部ケーシング(11)を備え、口径調節手段の各接触面(120,130)が、基部ケーシング(10)と先部ケーシング(11)が互いに軸周方向へ回ることによりずれる構造であり、
ハンマ装置本体(1)が正方向へ回転する場合と、逆方向へ回転する場合の各場合において、回転時の基部ケーシング(10)と先部ケーシング(11)の軸周方向の位置が定まることにより各接触面(120,130)の位置関係が所定位置で固定されるようになっており、正逆回転の各場合において形成される各作動流体経路の有効な口の大きさが異なる、
請求項５記載の削孔用ハンマ装置。
【請求項７】
ハンマ装置本体(1)が基部ケーシング(10)と先部ケーシング(11)を備え、口径調節手段の各接触面(120,130)が、基部ケーシング(10)と先部ケーシング(11)が互いに軸周方向へ回ることによりずれる構造であり、
基部ケーシング(10)と先部ケーシング(11)を軸周方向の所要の角度位置で固定することにより、各作動流体経路の有効な口の大きさが調節できる、
請求項５記載の削孔用ハンマ装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、５、６または７のいずれかに記載の削孔用ハンマ装置(1)と、
削孔用ハンマ装置(1)を立てた状態で保持することができ、削孔用ハンマ装置(1)に軸周方向の回転力を与える回転付与装置(9)と、
を備えた、
回転式削孔装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２８１１２１（Ｐ２０１０−２８１１２１Ａ）
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３５９４３（Ｐ２００９−１３５９４３）
【出願日】平成２１年６月５日（２００９．６．５）
【出願人】（５０５０４６２８２）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月５日（２００９．６．５）
【出願人】（５０５０４６２８２）
【Ｆターム（参考）】
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