循環式掘削装置とスイベルジョイント
【課題】ドリリングパイプに礫等が詰まった場合、容易に礫等を取り除くことができて作業能率を向上させることができる循環式掘削装置を提供する。また、正逆循環式掘削工法のいずれの場合も軸受への漏水を防止し、軸受の寿命を延ばすことができる構成のスイベルジョイントを提供する。
【解決手段】供給ポンプ９の吐出ポート９ａをスイベルジョイント５の導水管１２と縦穴３に設置された配管１３との間で切換え接続すると共に、吸上ポンプ１０の吸込ポート１０ａを前記配管１３と前記導水管１２との間で切換え接続する切換弁１１を設ける。スイベルジョイントのハウジングと駆動筒との間に、軸受への漏水を防止するパッキングを設ける。ハウジングの外部から軸受に連通させる貫通孔にグリスニップルを設ける。この貫通孔の反対側にハウジングの外部から軸受に連通させる貫通孔に細孔を有する孔付目めくらを設ける。
【解決手段】供給ポンプ９の吐出ポート９ａをスイベルジョイント５の導水管１２と縦穴３に設置された配管１３との間で切換え接続すると共に、吸上ポンプ１０の吸込ポート１０ａを前記配管１３と前記導水管１２との間で切換え接続する切換弁１１を設ける。スイベルジョイントのハウジングと駆動筒との間に、軸受への漏水を防止するパッキングを設ける。ハウジングの外部から軸受に連通させる貫通孔にグリスニップルを設ける。この貫通孔の反対側にハウジングの外部から軸受に連通させる貫通孔に細孔を有する孔付目めくらを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端に掘削具を有するドリリングパイプを回転させ、ドリリングパイプを通して安定液を供給する正循環式掘削工法、およびドリリングパイプを通して安定液を吸い上げる逆循環式掘削工法に用いられる循環式掘削装置と、この循環式掘削装置に備えるスイベルジョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
循環式掘削工法には、下端に掘削具を設けたドリリングパイプを回転させ、供給ポンプによりドリリングパイプ中に安定液を上方から供給しながら、吸上ポンプにより掘削した縦穴より安定液と共に土砂をプラントに吸い上げ排土する正循環式掘削工法と、プラントから供給ポンプにより掘削した縦穴内に安定液を送り込みながら、吸上ポンプによりドリリングパイプを通して安定液と共に土砂を吸い上げてプラントに排土する逆循環式掘削工法とがある。特許文献１、２には、これらのいずれの循環式掘削装置にも適用できるものとしてのスイベルジョイントが開示されている。
【０００３】
一方、循環式掘削装置としては、正循環掘削工法を実施する掘削装置と、逆循環掘削工法を実施する掘削装置とは従来より別々に構成されている。
【０００４】
前記スイベルジョイントにおいては、ドリリングパイプを回転するための駆動装置が搭載され、その駆動装置により回転駆動される駆動筒は、ハウジング内に軸受を介して回転可能に取付けられる。この駆動筒はスイベルジョイントのハウジングの上部に設けられた非回転の導水管に接続されるもので、導水管と駆動筒との間に隙間が形成されることは駆動筒を回転可能とする上で不可避であるから、この隙間から前記軸受側に漏水し、軸受を損傷し寿命を短命化するおそれがある。このため、ハウジングと駆動筒との間には、軸受への漏水を防止するためのパッキングが設けられる。
【０００５】
特許文献１には、正逆循環のいずれの掘削工法にも適用できるスイベルジョイントとして、前記パッキングにラインパッキングを設けたものが開示されている。また、特許文献２においては、正循環式掘削工法における送水圧力を利用して軸受にグリスを加圧して供給するものが開示されている。また、特許文献３には、軸受にグリスを供給する手段として、ハウジングの一方に軸受につながる貫通孔を設けてその貫通孔にグリスニップルを取付け、ハウジングの他方に軸受につながる貫通孔を設けてその貫通孔に栓を取付けたものが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３３９８１９号公報（図２）
【特許文献２】特開平８−１８９２８１号公報（図５）
【特許文献３】特開平９−１４２７４号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の循環式掘削装置においては、安定液をドリリングパイプを通して掘削部から流出させる正循環式掘削工法用の掘削装置と、逆循環式掘削工法用の掘削装置とでは、安定液の循環系を別々に構成している。このため、逆循環式掘削工法を実施する掘削装置において、継ぎ足し式のドリリングパイプ中に礫等が詰まると、ドリリングパイプを引き上げ、礫等が詰まったそのドリリングパイプを分離してその代わりに新たなドリリングパイプを継ぎ足すことにより詰まりを解消して作業を続行している。このため作業の回復に非常に時間と労力を要するという問題点がある。
【０００８】
一方、スイベルジョイントについて検討すると、特許文献１に記載のスイベルジョイントは、パッキングとしてラインパッキングを設けているが、このスイベルジョイントの適用対象が基本的には正循環式掘削工法であり、駆動筒を通過する安定液が、プラントで土砂を除いた安定液であるため、安定液に混入している土砂が少なく、軸受へ漏水してもそれほど損傷の問題を生じない。しかし逆循環掘削工法の場合には、駆動筒を通過する安定液が土砂を混合したものであり、ラインパッキングだけではこの土砂を含んだ泥水の軸受への浸入が防げないため、軸受の寿命を短命化するおそれがある。
【０００９】
また、特許文献２に記載のように、正循環式掘削工法における安定液の正圧を利用して軸受へのグリスの供給を行なうものにおいては、逆循環式掘削工法では採用できず、用途が狭くなるという欠点がある。
【００１０】
また、特許文献３に記載のように、ハウジングの一方にグリスニップルを設け、他方に栓を設けたものでは、グリス供給時には栓を抜いてグリスニップルより軸受にグリスを供給し、装置稼働時には栓をして使用するが、これを逆循環式掘削工法に適用した場合、駆動筒内が負圧になり、軸受内も負圧になるので、軸受内に土砂を含んだ安定液が浸入し、土砂が軸受を損傷し、寿命を損なうという問題点がある。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑み、安定液の循環方向を正逆いずれにも容易に切り換えることができ、もって逆循環掘削工法を採用してドリリングパイプに礫等が詰まった場合でも容易に礫等を取り除くことができて作業能率を向上させることができる循環式掘削装置を提供することを目的とする。また本発明は、このように正逆循環系の切換えが容易にできるものに好適であって、軸受への漏水を確実に防止することができ、軸受の寿命を延ばすことができる構成のスイベルジョイントを提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の循環式掘削装置は、先端に掘削具を取付けたドリリングパイプと、
このドリリングパイプを下部に接続し回転させる駆動装置を有しかつ上部に安定液を通す導水管を有するスイベルジョイントと、
前記安定液を溜めかつ安定液中の土砂を分離するプラントと、
前記掘削具により掘削された縦穴に前記プラントより安定液を供給する供給ポンプと、
前記掘削具による掘削部を経た安定液を前記プラントに吸い上げる吸上ポンプとを備えた循環式掘削装置において、
前記供給ポンプの吐出ポートを前記導水管と前記縦穴に設置された配管との間で切換え接続すると共に、前記吸上ポンプの吸込ポートを前記縦穴に設置された前記配管と前記導水管との間で切換え接続する切換弁を設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２のスイベルジョイントは、請求項１に記載の循環式掘削装置に設けられる前記スイベルジョイントにおいて、
前記導水管が上部に設けられ、かつ前記駆動装置が設けられるハウジングと、
前記導水管に連通すると共に、前記ハウジング内に軸受を介して回転可能に取付けられ、下部に前記ドリリングパイプが接続されるチャック装置を設けた駆動筒と、
前記ハウジングと前記駆動筒との間に設けられ、前記軸受への漏水を防止するパッキングと、
前記ハウジングに設けられ、前記ハウジングの外部から前記軸受に連通させる第１の貫通孔と、
前記第１の貫通孔に取付けられたグリスニップルと、
前記ハウジングにおける前記第１の貫通孔の反対側に設けられ、前記ハウジングの外部から前記軸受に連通させる第２の貫通孔と、
前記第２の貫通孔に取付けられ、軸受とハウジングの外部とを連通させる細孔を有する孔付目めくらとを備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項３のスイベルジョイントは、請求項２に記載のスイベルジョイントにおいて、
前記パッキングを上下に間隔を有して２段に設け、
これらのパッキングの間と前記ハウジングの外部とを連通させる第３の貫通孔を設け、
前記第３の貫通孔における前記第３の貫通孔を設けた箇所の反対側に、前記２段のパッキングの間と前記ハウジングの外部とを連通させる第４の貫通孔を設け、
前記第３の貫通孔にグリスニップルを取付け、前記第４の貫通孔に孔付目めくらを取付けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、逆循環式掘削工法により掘削装置を稼働させている際に、ドリリングパイプに礫等が詰まった場合、切換弁の操作により循環系を正循環式掘削工法を実施する循環系の流路構成に切り換えることにより、ドリリングパイプ内を正圧にして礫を押し出すことを可能とし、これによりドリリングパイプの詰まりを解消して掘削を続行させることができ、ドリリングパイプを外すことなく、迅速に掘削作業を回復させることができる。また、正循環式掘削工法が好ましい場合には、切換弁の切換え操作だけで容易に正循環式掘削工法による掘削を行なうことが可能となり、現場への対応が迅速に行なえる。
【００１６】
請求項２の発明によれば、正循環掘削工法による掘削を行なっている場合、すなわち駆動筒内の液圧が正圧である際には、パッキングとグリスにより駆動筒内から軸受への漏水が良好に阻まれる。一方、逆循環掘削工法による掘削の際には、駆動筒内の液圧は負圧になるが、孔付目めくらより外気が軸受側に入るので、軸受内が負圧になることが防止され、これにより、泥水を含んだ排水が軸受内に入ることが防止され、軸受が土砂中の小砂等により損傷することが防止される。従って、正循環掘削工法、逆循環掘削工法のいずれの掘削工法を適用する場合にも軸受への漏水による軸受の損傷等の悪影響が防止できる。
【００１７】
本発明のスイベルジョイントは、現場の地盤の状況に応じて掘削工法を正循環掘削工法と逆循環掘削工法のいずれかを選択して施工する際に、いずれの掘削工法においても軸受への泥水の浸入が防止されるため、この両掘削工法を選択できるように構成された杭打ちのための掘削装置におけるスイベルジョイントの延命化が達成できる。
【００１８】
また、ハウジングの一方にグリスニップルを設け、他方に孔付目めくらを設けているので、グリスニップルからグリスを注入する際に、いちいち栓を着脱する必要がなく、グリスの注入作業が容易となり、グリスの注入を頻繁に行なうことにより、軸受を常に新鮮なグリスで満たしておくことができ、軸受の延命化が促進される。また、軸受がグリスで満たされたか否かは、孔付目めくらからのグリスが漏れ出たか否かで容易に判別でき、充填作業が容易となり、グリスの充填不足を解消することができる。また、孔付目めくらに設ける孔は細孔であるから、塵埃の軸受への侵入の心配がない。
【００１９】
請求項３の発明によれば、パッキングを上下２段に設け、その上下のパッキング間にグリスを供給しているため、漏水防止機能を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は本発明による掘削装置の一実施の形態を示す構成図である。１は先端に掘削具２を取付けたドリリングパイプ、３は掘削された縦穴、４は縦穴３に供給された安定液、５はドリリングパイプ１を駆動する駆動装置を備えたスイベルジョイント、２７はこのスイベルジョイント５を上下に案内し、かつ上下に昇降させる昇降装置７を有するリーダ、８は地面（トンネルや地下等の地面を含む。）に設置されたプラントで、安定液４を溜めると共に、安定液から土砂を分離する働きを有するものである。
【００２１】
９はプラント８から掘削部に安定液を供給するための供給ポンプ、１０は掘削部に供給され縦穴３内の安定液４をプラント８に戻す吸上ポンプである。
【００２２】
１１は安定液の循環系を正逆に切り換えるための切換弁であり、供給ポンプ９の吐出ポート９ａをスイベルジョイント５の上部の導水管１２と前記縦穴３に設置される配管１３との間で切換え接続すると共に、前記吸上ポンプ１０の吸込ポート１０aを前記縦穴３に設置される前記配管１３と前記導水管１２との間で切換え接続するものである。１４、１５はそれぞれ供給ポンプ９の吸込管と吐出管、１６、１７はそれぞれ吸上ポンプ１０の吸込管と吐出管である。
【００２３】
なおこの例では切換弁１１を１つの弁で構成した例を示すが、複数個の弁で構成してもよい。また、導水管１２に繋がる配管や縦穴３に設置される配管１３のうちの一方、または双方を、それぞれポンプ９、１０に対応させて２本ずつ設けてもよい。
【００２４】
図１において、正循環式掘削工法により掘削を行なう際には、切換弁１１において、供給ポンプ９の吐出ポート９ａに繋がる吐出管１５をスイベルジョイント５の上部の導水管１２に接続すると共に、前記吸上ポンプ１０の吸込ポート１０aに繋がる吸込管１６を前記縦穴３に設置される前記配管１３に接続する。
【００２５】
この正循環掘削工法を採用する場合には、プラント８内の安定液４は、吸込管１４、供給ポンプ９、吐出管１５、切換弁１１、導水管１２、スイベルジョイント５内の後述の駆動筒１９（図３参照）およびドリリングパイプ１を通して掘削具２の先端から掘削部に供給される。一方ドリリングパイプ１はスイベルジョイント５に設けた駆動装置により回転駆動されると共に、昇降装置７により必要に応じて押し下げながら掘削具２と共に回転される。
【００２６】
このようにして掘削具２により掘削された土砂は、安定液４と共に縦穴３内を上昇し、吸上ポンプ１０による吸引力により、土砂と共に配管１３、切換弁１１、吸込管１６、吸上ポンプ１０、吐出管１７を通してプラント８に戻される。なおこのような正循環式掘削工法を採用する場合には、排土に際して縦穴３内で土砂にかかる浮力をなるべく大きくして排土を良好にするために、通常は比重が１．２以上の安定液を使用する。
【００２７】
一方、逆循環掘削工法を採用する際には、供給ポンプ９の吐出ポート９ａに繋がる吐出管１５を前記縦穴３に設置される配管１３に接続すると共に、前記吸上ポンプ１０の吸込ポート１０aに繋がる吸込管１６を前記スイベルジョイント５の上部の前記導水管１２に接続する。
【００２８】
この逆循環掘削工法を採用する場合には、プラント８からの安定液４は、吸込管１４、供給ポンプ９、吐出管１５、切換弁１１、縦穴３に設置される配管１３を通して縦穴３内に供給される。そして前述した掘削具２の回転により掘削された土砂は、吸上ポンプ１０による吸引力により、安定液４と共にドリリングパイプ１内を通り、駆動筒１９、導水管１２、切換弁１１、吸込管１６、吸上ポンプ１０、吐出管１７を通してプラント８に戻される。なお、ドリリングパイプ１は外径が例えば２０ｃｍのもので、流路断面積が縦穴３の流路断面積より小さいため、この逆循環掘削工法を採用する場合には、吸上ポンプ１０によりドリリングパイプ１内に付与される安定液および土砂の吸い上げ力は大きくなるので、安定液４には比重の大きいものを使用する必要がなく、通常は１．０５以下の比重のものが用いられる。
【００２９】
いま、逆循環掘削工法により、縦穴３に設置された配管１３より安定液を縦穴３内に供給しながら、ドリリングパイプ１を通して安定液と共に土砂を吸い上げて排土している際に、掘削具２により掘削された礫等がドリリングパイプ１内で詰まった場合、いったん作業を中止し、切換弁１１を正循環式掘削工法を実施する側に切換える。すなわち供給ポンプ９の吐出管１５を導水管１２に接続し、縦穴３に設置される配管１３を吸上ポンプ１０の吸込管１６に接続し、ポンプ９、１０を作動させる。するとドリリングパイプ１内が正圧となり、ドリリングパイプ１内に詰まった礫等をドリリングパイプ１の下端から押し出すことができる。そして掘削具２の回転により詰まりを起こした礫を細かく破砕する等の処理を行なった後、切換弁１１を元に戻して作業を再開することにより、迅速に作業を回復することができる。従って逆循環式掘削工法を採用した場合のドリリングパイプ１の詰まりによる作業能率の低下を防止し、作業能率を向上させることができる。
【００３０】
また、正循環式掘削工法が好ましい場合には、切換弁１１の切換え操作だけで容易に正循環式掘削工法による掘削を行なうことが可能となり、配管の接続換えを行なうことなく、現場への対応が迅速に行なえる。
【００３１】
図２はこのような杭打ちのための掘削作業を行なう掘削機（杭打機）の一例を示す側面図である。この掘削機の本体（べースマシン）２１は、走行体２２上に旋回装置２３を介して旋回体２４を設置し、旋回体２４上に液圧源となるパワーユニット２５や運転室２６等を搭載して構成される。２８は旋回体２４に取付けられ、リーダ（本実施の形態では伸縮リーダ）２７を搭載する前後伸縮フレームであり、伸縮リーダ２７はこの前後伸縮フレーム２８の伸縮により前後位置を調整可能である。この伸縮リーダ２７は固定リーダ２７ａに可動リーダ２７ｂを液圧シリンダ２９の伸縮により昇降可能に装着したものである。伸縮リーダ２７は、旋回体２４に軸３１を中心に液圧シリンダ３２により後方に倒すことができるように起伏可能に取付けられる。
【００３２】
３０は前記旋回体２４の後部の左右および前記前後伸縮フレーム２８の左右に取付けたアウトリガーであり、作業時に着地して掘削反力を受けるものである。
【００３３】
可動リーダ２７ｂは前面が開口された構造を有し、内部に前記昇降装置７を構成するための同サイズの２本の液圧シリンダ３３、３４が収容される。これらの液圧シリンダ３３、３４は、それぞれチューブを連結し、各ピストンロッドがそれぞれ下向き、上向きになるように連結する。また、一方の液圧シリンダ３３のピストンロッドは可動リーダ２７ｂに連結し、他方の油圧シリンダ３４のピストンロッドはブラケット３６に連結する。ブラケット３６には前記スイベルジョイント５を取付ける。
【００３４】
ブラケット３６の左右にガイドギブ３８を有し、これらのガイドギブ３８を、可動リーダ２７ｂの左右に設けたガイドレール３９に摺動可能に嵌合することにより、スイベルジョイント５を可動リーダ２７ｂに沿って昇降可能に装着する。
【００３５】
スイベルジョイント５は、ドリリングパイプ１を回転させるための駆動用モータ４０や後述の出力歯車５３、外歯歯車５４（図３参照）等からなる駆動装置を備える。また、駆動筒１９に固定するためのチャック装置４２を有する。図２は液圧シリンダ３３、３４を収縮させてスイベルジョイント５を下げた状態を示す。
【００３６】
４３はドリリングパイプ１等を継ぎ足し、分離したり、杭施工のための各種道具や材料を吊り上げるために旋回体２４上に設置したウインチ、４４は前記伸縮リーダ２７に並設したフレームに旋回機構４５を介して設置した伸縮フレームである。ウインチ４３に巻かれた吊り上げロープ４６は、伸縮フレーム４４の基端部のシーブ４７と先端のシーブ４８に掛け、フック４９に接続される。
【００３７】
図３は図２に示したスイベルジョイント５の詳細を示す断面図である。なおこの図３の構成は、図１に示した切換弁１１を有しない掘削装置に用いてもよい。図３に示すように、スイベルジョイント５のハウジング５０内には上下の軸受５１、５２により支持して駆動筒１９が回転可能に内蔵される。ドリリングパイプ１を接続するチャック装置４２は駆動筒１９の下部に設けられる。
【００３８】
ハウジング５０上には、前記モータ４０が搭載される。駆動筒１９の外側には外歯歯車５４が取付けられ、前記モータ４０の出力歯車５３を前記外歯歯車５４に噛合させる。これによりモータ４０の回転で駆動筒１９ならびにこの駆動筒１９にチャック装置４２を介して接続されるドリリングパイプ１を回転させることができる。
【００３９】
図４、図５は図３の右側部分、左側部分をそれぞれ拡大して示す断面図である。図３ないし図５において、５５は駆動筒１９と導水管１２との間の隙間５６から軸受５１に泥水が浸入することを防止するパッキングであり、ゴムにより構成される。５７はハウジング５０に設けた第１の貫通孔であり、この孔５７はハウジング５０の外部を軸受５１に連通させるものである。６０はこの第１の貫通孔５７に取付けたグリスニップルである。
【００４０】
５９はハウジング５０における第１の貫通孔５７の反対側に設けられ、ハウジング５０の外部を軸受５１に連通させる第２の貫通孔である。６１はこの第２の貫通孔５９に取付けられ、軸受５１とハウジング５０の外部とを連通させる細孔６１ａを有する孔付目めくらである。６２は軸受５１の収容部からグリスが外部に漏れることを防止するオイルシールである。
【００４１】
本実施の形態においては、パッキング５５を上下に間隔を有して２段に設け、これらのパッキング５５、５５の間とハウジング５０の外部とを連通させる第３の貫通孔６３を設けている。６５はこの第３の貫通孔６３に取付けたグリスニップルである。
【００４２】
６４は第４の貫通孔であり、この孔６４は、ハウジング５０における第３の貫通孔６３を設けた箇所の反対側に、２段のパッキング５５、５５の間とハウジング５０の外部とを連通させるものである。６６はこの第４の貫通孔６４に取付けた細孔６６ａ付の孔付目めくらである。
【００４３】
さらに本実施の形態においては、導水管１２におけるハウジング５０への取付けのための厚肉部１２ａとハウジング５０との間に、下方から順に、ゴムでなるパッキング６７と、金属製Ｏリング６８と、塵埃侵入防止用のダストシール６９とを取付けている。本実施の形態においては、ハウジング５０と導水管１２の厚肉部１２ａとの間の隙間とハウジング５０の外部との間を連通させる第５の貫通孔７０を設け、この貫通孔７０にグリスニップル７２を取付けている。また、ハウジング５０におけるこの貫通孔７０の反対側に、ハウジング５０と導水管１２の厚肉部１２ａとの間の隙間とハウジング５０の外部との間を連通させる第６の貫通孔７１を設け、この貫通孔７１に細孔７３ａを有する孔付目めくら７３を取付けている。
【００４４】
図３ないし図５に示した構成において、正循環掘削工法による掘削を行なっている場合、すなわち駆動筒１９内の液圧が正圧である際には、グリスニップル６０から第１の貫通孔５７を通して軸受５１に充填されるグリスにより、駆動筒１９内から軸受５１への漏水が良好に阻まれる。
【００４５】
一方、逆循環掘削工法による掘削の際には、駆動筒１９内の液圧は負圧になるが、孔付目めくら６１の細孔６１ａより外気が軸受５１側に入るので、軸受収容室内が負圧になることが防止され、これにより、泥水を含んだ排水が軸受５１内に入ることが防止され、軸受５１が土砂中の小砂等により損傷することが防止される。従って、正循環掘削工法、逆循環掘削工法のいずれの掘削工法を適用する場合にも軸受５１への漏水による軸受の損傷等の悪影響が防止できる。したがってスイベルジョイント５の延命化が達成できる。
【００４６】
また、本実施の形態においては、パッキング５５を上下２段に設け、その上下のパッキング５５、５５間にグリスを供給しているため、軸受５１への漏水防止機能を高めることができる。
【００４７】
また、本実施の形態においては、導水管１２の厚肉部１２ａとハウジング５０との間におけるパッキング６７とＯリング６８との間の隙間を貫通孔７０、７１によりハウジング５０の外部に連通させ、各貫通孔７０、７１にそれぞれグリスニップル７２と孔付目めくら７３を設けたので、パッキング６７とＯリング６８との間の隙間にもグリスを充填することができ、ハウジング５０の外部への漏水も良好に防止することができる。
【００４８】
また、ハウジング５０の一方にグリスニップル６０、６５、７２を設け、他方に孔付目めくら６１、６６、７３を設けているので、グリスニップル６０、６５、７２からグリスを注入する際に、いちいち栓を着脱する必要がなく、グリスの注入作業が容易となる。また、グリスの注入を容易に業なうことができるため、グリスの注入が促進され、軸受５１を常に新鮮なグリスで満たしておくことができ、軸受５１の延命化が促進される。
【００４９】
また、軸受５１がグリスで満たされたか否かは、孔付目めくら６１からのグリスが漏れ出たか否かで容易に判別でき、充填作業が容易となり、グリスの充填不足を解消することができる。また、孔付目めくら６１、６６、７３に設ける孔は細孔６１ａ、６６ａ、７３ａであるから、塵埃の軸受等への侵入の心配がない。なお、この細孔６１ａ、６６ａ、７３ａの直径は実施の形態では０．８ｍｍとしたが、負圧による外気の導入を行なう機能を果たす意味ではこの直径は０．５ｍｍ以上であることが好ましく、一方、塵埃の侵入を防止する意味では２ｍｍ以下であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明による掘削装置の一実施の形態を示す構成図である。
【図２】本発明を適用する掘削機の一実施の形態を示す側面図である。
【図３】本発明のスイベルジョイントの一実施の形態を示す側面断面図である。
【図４】図３の右側部分の要部を拡大して示す断面図である。
【図５】図３の左側部分の要部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１：ドリリングパイプ、２：掘削具、３：縦穴、４：安定液、５：スイベルジョイント、７：昇降装置、８：プラント、９：供給ポンプ、１０：吸上ポンプ、１１：切換弁、１２：導水管、１３：配管、１４、１６：吸込管、１５、１７：吐出管、１９：駆動筒、２１：掘削機本体、２２：走行体、２３：旋回装置、２４：旋回体、２５：パワーユニット、２６：運転室、２７：リーダ、２７ａ：固定リーダ、２７ｂ：可動リーダ、２８：前後伸縮フレーム、２９：液圧シリンダ、３０：アウトリガー、３１：軸、３２：液圧シリンダ、３３、３４：液圧シリンダ、３６：ブラケット、３８：ガイドギブ、３９：ガイドレール、４０：モータ、４２：チャック装置、４３：ウインチ、４４：伸縮フレーム、４５：旋回機構、４６：吊り上げロープ、４７、４８：シーブ、４９：フック、５０：ハウジング、５１、５２：軸受、５３：出力歯車、５４：外歯歯車、５５、６７：パッキング、５６：隙間、５７：第１の貫通孔、５９：第２の貫通孔、６０、６５、７２：グリスニップル、６１、６６、７３：孔付目めくら、６１ａ、６６ａ、７３ａ：細孔、６２：オイルシール、６８：Ｏリング、６９：ダストシール、６３：第３の貫通孔、６４：第４の貫通孔、７０：第５の貫通孔、７１：第６の貫通孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端に掘削具を有するドリリングパイプを回転させ、ドリリングパイプを通して安定液を供給する正循環式掘削工法、およびドリリングパイプを通して安定液を吸い上げる逆循環式掘削工法に用いられる循環式掘削装置と、この循環式掘削装置に備えるスイベルジョイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
循環式掘削工法には、下端に掘削具を設けたドリリングパイプを回転させ、供給ポンプによりドリリングパイプ中に安定液を上方から供給しながら、吸上ポンプにより掘削した縦穴より安定液と共に土砂をプラントに吸い上げ排土する正循環式掘削工法と、プラントから供給ポンプにより掘削した縦穴内に安定液を送り込みながら、吸上ポンプによりドリリングパイプを通して安定液と共に土砂を吸い上げてプラントに排土する逆循環式掘削工法とがある。特許文献１、２には、これらのいずれの循環式掘削装置にも適用できるものとしてのスイベルジョイントが開示されている。
【０００３】
一方、循環式掘削装置としては、正循環掘削工法を実施する掘削装置と、逆循環掘削工法を実施する掘削装置とは従来より別々に構成されている。
【０００４】
前記スイベルジョイントにおいては、ドリリングパイプを回転するための駆動装置が搭載され、その駆動装置により回転駆動される駆動筒は、ハウジング内に軸受を介して回転可能に取付けられる。この駆動筒はスイベルジョイントのハウジングの上部に設けられた非回転の導水管に接続されるもので、導水管と駆動筒との間に隙間が形成されることは駆動筒を回転可能とする上で不可避であるから、この隙間から前記軸受側に漏水し、軸受を損傷し寿命を短命化するおそれがある。このため、ハウジングと駆動筒との間には、軸受への漏水を防止するためのパッキングが設けられる。
【０００５】
特許文献１には、正逆循環のいずれの掘削工法にも適用できるスイベルジョイントとして、前記パッキングにラインパッキングを設けたものが開示されている。また、特許文献２においては、正循環式掘削工法における送水圧力を利用して軸受にグリスを加圧して供給するものが開示されている。また、特許文献３には、軸受にグリスを供給する手段として、ハウジングの一方に軸受につながる貫通孔を設けてその貫通孔にグリスニップルを取付け、ハウジングの他方に軸受につながる貫通孔を設けてその貫通孔に栓を取付けたものが開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３３９８１９号公報（図２）
【特許文献２】特開平８−１８９２８１号公報（図５）
【特許文献３】特開平９−１４２７４号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の循環式掘削装置においては、安定液をドリリングパイプを通して掘削部から流出させる正循環式掘削工法用の掘削装置と、逆循環式掘削工法用の掘削装置とでは、安定液の循環系を別々に構成している。このため、逆循環式掘削工法を実施する掘削装置において、継ぎ足し式のドリリングパイプ中に礫等が詰まると、ドリリングパイプを引き上げ、礫等が詰まったそのドリリングパイプを分離してその代わりに新たなドリリングパイプを継ぎ足すことにより詰まりを解消して作業を続行している。このため作業の回復に非常に時間と労力を要するという問題点がある。
【０００８】
一方、スイベルジョイントについて検討すると、特許文献１に記載のスイベルジョイントは、パッキングとしてラインパッキングを設けているが、このスイベルジョイントの適用対象が基本的には正循環式掘削工法であり、駆動筒を通過する安定液が、プラントで土砂を除いた安定液であるため、安定液に混入している土砂が少なく、軸受へ漏水してもそれほど損傷の問題を生じない。しかし逆循環掘削工法の場合には、駆動筒を通過する安定液が土砂を混合したものであり、ラインパッキングだけではこの土砂を含んだ泥水の軸受への浸入が防げないため、軸受の寿命を短命化するおそれがある。
【０００９】
また、特許文献２に記載のように、正循環式掘削工法における安定液の正圧を利用して軸受へのグリスの供給を行なうものにおいては、逆循環式掘削工法では採用できず、用途が狭くなるという欠点がある。
【００１０】
また、特許文献３に記載のように、ハウジングの一方にグリスニップルを設け、他方に栓を設けたものでは、グリス供給時には栓を抜いてグリスニップルより軸受にグリスを供給し、装置稼働時には栓をして使用するが、これを逆循環式掘削工法に適用した場合、駆動筒内が負圧になり、軸受内も負圧になるので、軸受内に土砂を含んだ安定液が浸入し、土砂が軸受を損傷し、寿命を損なうという問題点がある。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑み、安定液の循環方向を正逆いずれにも容易に切り換えることができ、もって逆循環掘削工法を採用してドリリングパイプに礫等が詰まった場合でも容易に礫等を取り除くことができて作業能率を向上させることができる循環式掘削装置を提供することを目的とする。また本発明は、このように正逆循環系の切換えが容易にできるものに好適であって、軸受への漏水を確実に防止することができ、軸受の寿命を延ばすことができる構成のスイベルジョイントを提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の循環式掘削装置は、先端に掘削具を取付けたドリリングパイプと、
このドリリングパイプを下部に接続し回転させる駆動装置を有しかつ上部に安定液を通す導水管を有するスイベルジョイントと、
前記安定液を溜めかつ安定液中の土砂を分離するプラントと、
前記掘削具により掘削された縦穴に前記プラントより安定液を供給する供給ポンプと、
前記掘削具による掘削部を経た安定液を前記プラントに吸い上げる吸上ポンプとを備えた循環式掘削装置において、
前記供給ポンプの吐出ポートを前記導水管と前記縦穴に設置された配管との間で切換え接続すると共に、前記吸上ポンプの吸込ポートを前記縦穴に設置された前記配管と前記導水管との間で切換え接続する切換弁を設けたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２のスイベルジョイントは、請求項１に記載の循環式掘削装置に設けられる前記スイベルジョイントにおいて、
前記導水管が上部に設けられ、かつ前記駆動装置が設けられるハウジングと、
前記導水管に連通すると共に、前記ハウジング内に軸受を介して回転可能に取付けられ、下部に前記ドリリングパイプが接続されるチャック装置を設けた駆動筒と、
前記ハウジングと前記駆動筒との間に設けられ、前記軸受への漏水を防止するパッキングと、
前記ハウジングに設けられ、前記ハウジングの外部から前記軸受に連通させる第１の貫通孔と、
前記第１の貫通孔に取付けられたグリスニップルと、
前記ハウジングにおける前記第１の貫通孔の反対側に設けられ、前記ハウジングの外部から前記軸受に連通させる第２の貫通孔と、
前記第２の貫通孔に取付けられ、軸受とハウジングの外部とを連通させる細孔を有する孔付目めくらとを備えたことを特徴とする。
【００１４】
請求項３のスイベルジョイントは、請求項２に記載のスイベルジョイントにおいて、
前記パッキングを上下に間隔を有して２段に設け、
これらのパッキングの間と前記ハウジングの外部とを連通させる第３の貫通孔を設け、
前記第３の貫通孔における前記第３の貫通孔を設けた箇所の反対側に、前記２段のパッキングの間と前記ハウジングの外部とを連通させる第４の貫通孔を設け、
前記第３の貫通孔にグリスニップルを取付け、前記第４の貫通孔に孔付目めくらを取付けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、逆循環式掘削工法により掘削装置を稼働させている際に、ドリリングパイプに礫等が詰まった場合、切換弁の操作により循環系を正循環式掘削工法を実施する循環系の流路構成に切り換えることにより、ドリリングパイプ内を正圧にして礫を押し出すことを可能とし、これによりドリリングパイプの詰まりを解消して掘削を続行させることができ、ドリリングパイプを外すことなく、迅速に掘削作業を回復させることができる。また、正循環式掘削工法が好ましい場合には、切換弁の切換え操作だけで容易に正循環式掘削工法による掘削を行なうことが可能となり、現場への対応が迅速に行なえる。
【００１６】
請求項２の発明によれば、正循環掘削工法による掘削を行なっている場合、すなわち駆動筒内の液圧が正圧である際には、パッキングとグリスにより駆動筒内から軸受への漏水が良好に阻まれる。一方、逆循環掘削工法による掘削の際には、駆動筒内の液圧は負圧になるが、孔付目めくらより外気が軸受側に入るので、軸受内が負圧になることが防止され、これにより、泥水を含んだ排水が軸受内に入ることが防止され、軸受が土砂中の小砂等により損傷することが防止される。従って、正循環掘削工法、逆循環掘削工法のいずれの掘削工法を適用する場合にも軸受への漏水による軸受の損傷等の悪影響が防止できる。
【００１７】
本発明のスイベルジョイントは、現場の地盤の状況に応じて掘削工法を正循環掘削工法と逆循環掘削工法のいずれかを選択して施工する際に、いずれの掘削工法においても軸受への泥水の浸入が防止されるため、この両掘削工法を選択できるように構成された杭打ちのための掘削装置におけるスイベルジョイントの延命化が達成できる。
【００１８】
また、ハウジングの一方にグリスニップルを設け、他方に孔付目めくらを設けているので、グリスニップルからグリスを注入する際に、いちいち栓を着脱する必要がなく、グリスの注入作業が容易となり、グリスの注入を頻繁に行なうことにより、軸受を常に新鮮なグリスで満たしておくことができ、軸受の延命化が促進される。また、軸受がグリスで満たされたか否かは、孔付目めくらからのグリスが漏れ出たか否かで容易に判別でき、充填作業が容易となり、グリスの充填不足を解消することができる。また、孔付目めくらに設ける孔は細孔であるから、塵埃の軸受への侵入の心配がない。
【００１９】
請求項３の発明によれば、パッキングを上下２段に設け、その上下のパッキング間にグリスを供給しているため、漏水防止機能を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は本発明による掘削装置の一実施の形態を示す構成図である。１は先端に掘削具２を取付けたドリリングパイプ、３は掘削された縦穴、４は縦穴３に供給された安定液、５はドリリングパイプ１を駆動する駆動装置を備えたスイベルジョイント、２７はこのスイベルジョイント５を上下に案内し、かつ上下に昇降させる昇降装置７を有するリーダ、８は地面（トンネルや地下等の地面を含む。）に設置されたプラントで、安定液４を溜めると共に、安定液から土砂を分離する働きを有するものである。
【００２１】
９はプラント８から掘削部に安定液を供給するための供給ポンプ、１０は掘削部に供給され縦穴３内の安定液４をプラント８に戻す吸上ポンプである。
【００２２】
１１は安定液の循環系を正逆に切り換えるための切換弁であり、供給ポンプ９の吐出ポート９ａをスイベルジョイント５の上部の導水管１２と前記縦穴３に設置される配管１３との間で切換え接続すると共に、前記吸上ポンプ１０の吸込ポート１０aを前記縦穴３に設置される前記配管１３と前記導水管１２との間で切換え接続するものである。１４、１５はそれぞれ供給ポンプ９の吸込管と吐出管、１６、１７はそれぞれ吸上ポンプ１０の吸込管と吐出管である。
【００２３】
なおこの例では切換弁１１を１つの弁で構成した例を示すが、複数個の弁で構成してもよい。また、導水管１２に繋がる配管や縦穴３に設置される配管１３のうちの一方、または双方を、それぞれポンプ９、１０に対応させて２本ずつ設けてもよい。
【００２４】
図１において、正循環式掘削工法により掘削を行なう際には、切換弁１１において、供給ポンプ９の吐出ポート９ａに繋がる吐出管１５をスイベルジョイント５の上部の導水管１２に接続すると共に、前記吸上ポンプ１０の吸込ポート１０aに繋がる吸込管１６を前記縦穴３に設置される前記配管１３に接続する。
【００２５】
この正循環掘削工法を採用する場合には、プラント８内の安定液４は、吸込管１４、供給ポンプ９、吐出管１５、切換弁１１、導水管１２、スイベルジョイント５内の後述の駆動筒１９（図３参照）およびドリリングパイプ１を通して掘削具２の先端から掘削部に供給される。一方ドリリングパイプ１はスイベルジョイント５に設けた駆動装置により回転駆動されると共に、昇降装置７により必要に応じて押し下げながら掘削具２と共に回転される。
【００２６】
このようにして掘削具２により掘削された土砂は、安定液４と共に縦穴３内を上昇し、吸上ポンプ１０による吸引力により、土砂と共に配管１３、切換弁１１、吸込管１６、吸上ポンプ１０、吐出管１７を通してプラント８に戻される。なおこのような正循環式掘削工法を採用する場合には、排土に際して縦穴３内で土砂にかかる浮力をなるべく大きくして排土を良好にするために、通常は比重が１．２以上の安定液を使用する。
【００２７】
一方、逆循環掘削工法を採用する際には、供給ポンプ９の吐出ポート９ａに繋がる吐出管１５を前記縦穴３に設置される配管１３に接続すると共に、前記吸上ポンプ１０の吸込ポート１０aに繋がる吸込管１６を前記スイベルジョイント５の上部の前記導水管１２に接続する。
【００２８】
この逆循環掘削工法を採用する場合には、プラント８からの安定液４は、吸込管１４、供給ポンプ９、吐出管１５、切換弁１１、縦穴３に設置される配管１３を通して縦穴３内に供給される。そして前述した掘削具２の回転により掘削された土砂は、吸上ポンプ１０による吸引力により、安定液４と共にドリリングパイプ１内を通り、駆動筒１９、導水管１２、切換弁１１、吸込管１６、吸上ポンプ１０、吐出管１７を通してプラント８に戻される。なお、ドリリングパイプ１は外径が例えば２０ｃｍのもので、流路断面積が縦穴３の流路断面積より小さいため、この逆循環掘削工法を採用する場合には、吸上ポンプ１０によりドリリングパイプ１内に付与される安定液および土砂の吸い上げ力は大きくなるので、安定液４には比重の大きいものを使用する必要がなく、通常は１．０５以下の比重のものが用いられる。
【００２９】
いま、逆循環掘削工法により、縦穴３に設置された配管１３より安定液を縦穴３内に供給しながら、ドリリングパイプ１を通して安定液と共に土砂を吸い上げて排土している際に、掘削具２により掘削された礫等がドリリングパイプ１内で詰まった場合、いったん作業を中止し、切換弁１１を正循環式掘削工法を実施する側に切換える。すなわち供給ポンプ９の吐出管１５を導水管１２に接続し、縦穴３に設置される配管１３を吸上ポンプ１０の吸込管１６に接続し、ポンプ９、１０を作動させる。するとドリリングパイプ１内が正圧となり、ドリリングパイプ１内に詰まった礫等をドリリングパイプ１の下端から押し出すことができる。そして掘削具２の回転により詰まりを起こした礫を細かく破砕する等の処理を行なった後、切換弁１１を元に戻して作業を再開することにより、迅速に作業を回復することができる。従って逆循環式掘削工法を採用した場合のドリリングパイプ１の詰まりによる作業能率の低下を防止し、作業能率を向上させることができる。
【００３０】
また、正循環式掘削工法が好ましい場合には、切換弁１１の切換え操作だけで容易に正循環式掘削工法による掘削を行なうことが可能となり、配管の接続換えを行なうことなく、現場への対応が迅速に行なえる。
【００３１】
図２はこのような杭打ちのための掘削作業を行なう掘削機（杭打機）の一例を示す側面図である。この掘削機の本体（べースマシン）２１は、走行体２２上に旋回装置２３を介して旋回体２４を設置し、旋回体２４上に液圧源となるパワーユニット２５や運転室２６等を搭載して構成される。２８は旋回体２４に取付けられ、リーダ（本実施の形態では伸縮リーダ）２７を搭載する前後伸縮フレームであり、伸縮リーダ２７はこの前後伸縮フレーム２８の伸縮により前後位置を調整可能である。この伸縮リーダ２７は固定リーダ２７ａに可動リーダ２７ｂを液圧シリンダ２９の伸縮により昇降可能に装着したものである。伸縮リーダ２７は、旋回体２４に軸３１を中心に液圧シリンダ３２により後方に倒すことができるように起伏可能に取付けられる。
【００３２】
３０は前記旋回体２４の後部の左右および前記前後伸縮フレーム２８の左右に取付けたアウトリガーであり、作業時に着地して掘削反力を受けるものである。
【００３３】
可動リーダ２７ｂは前面が開口された構造を有し、内部に前記昇降装置７を構成するための同サイズの２本の液圧シリンダ３３、３４が収容される。これらの液圧シリンダ３３、３４は、それぞれチューブを連結し、各ピストンロッドがそれぞれ下向き、上向きになるように連結する。また、一方の液圧シリンダ３３のピストンロッドは可動リーダ２７ｂに連結し、他方の油圧シリンダ３４のピストンロッドはブラケット３６に連結する。ブラケット３６には前記スイベルジョイント５を取付ける。
【００３４】
ブラケット３６の左右にガイドギブ３８を有し、これらのガイドギブ３８を、可動リーダ２７ｂの左右に設けたガイドレール３９に摺動可能に嵌合することにより、スイベルジョイント５を可動リーダ２７ｂに沿って昇降可能に装着する。
【００３５】
スイベルジョイント５は、ドリリングパイプ１を回転させるための駆動用モータ４０や後述の出力歯車５３、外歯歯車５４（図３参照）等からなる駆動装置を備える。また、駆動筒１９に固定するためのチャック装置４２を有する。図２は液圧シリンダ３３、３４を収縮させてスイベルジョイント５を下げた状態を示す。
【００３６】
４３はドリリングパイプ１等を継ぎ足し、分離したり、杭施工のための各種道具や材料を吊り上げるために旋回体２４上に設置したウインチ、４４は前記伸縮リーダ２７に並設したフレームに旋回機構４５を介して設置した伸縮フレームである。ウインチ４３に巻かれた吊り上げロープ４６は、伸縮フレーム４４の基端部のシーブ４７と先端のシーブ４８に掛け、フック４９に接続される。
【００３７】
図３は図２に示したスイベルジョイント５の詳細を示す断面図である。なおこの図３の構成は、図１に示した切換弁１１を有しない掘削装置に用いてもよい。図３に示すように、スイベルジョイント５のハウジング５０内には上下の軸受５１、５２により支持して駆動筒１９が回転可能に内蔵される。ドリリングパイプ１を接続するチャック装置４２は駆動筒１９の下部に設けられる。
【００３８】
ハウジング５０上には、前記モータ４０が搭載される。駆動筒１９の外側には外歯歯車５４が取付けられ、前記モータ４０の出力歯車５３を前記外歯歯車５４に噛合させる。これによりモータ４０の回転で駆動筒１９ならびにこの駆動筒１９にチャック装置４２を介して接続されるドリリングパイプ１を回転させることができる。
【００３９】
図４、図５は図３の右側部分、左側部分をそれぞれ拡大して示す断面図である。図３ないし図５において、５５は駆動筒１９と導水管１２との間の隙間５６から軸受５１に泥水が浸入することを防止するパッキングであり、ゴムにより構成される。５７はハウジング５０に設けた第１の貫通孔であり、この孔５７はハウジング５０の外部を軸受５１に連通させるものである。６０はこの第１の貫通孔５７に取付けたグリスニップルである。
【００４０】
５９はハウジング５０における第１の貫通孔５７の反対側に設けられ、ハウジング５０の外部を軸受５１に連通させる第２の貫通孔である。６１はこの第２の貫通孔５９に取付けられ、軸受５１とハウジング５０の外部とを連通させる細孔６１ａを有する孔付目めくらである。６２は軸受５１の収容部からグリスが外部に漏れることを防止するオイルシールである。
【００４１】
本実施の形態においては、パッキング５５を上下に間隔を有して２段に設け、これらのパッキング５５、５５の間とハウジング５０の外部とを連通させる第３の貫通孔６３を設けている。６５はこの第３の貫通孔６３に取付けたグリスニップルである。
【００４２】
６４は第４の貫通孔であり、この孔６４は、ハウジング５０における第３の貫通孔６３を設けた箇所の反対側に、２段のパッキング５５、５５の間とハウジング５０の外部とを連通させるものである。６６はこの第４の貫通孔６４に取付けた細孔６６ａ付の孔付目めくらである。
【００４３】
さらに本実施の形態においては、導水管１２におけるハウジング５０への取付けのための厚肉部１２ａとハウジング５０との間に、下方から順に、ゴムでなるパッキング６７と、金属製Ｏリング６８と、塵埃侵入防止用のダストシール６９とを取付けている。本実施の形態においては、ハウジング５０と導水管１２の厚肉部１２ａとの間の隙間とハウジング５０の外部との間を連通させる第５の貫通孔７０を設け、この貫通孔７０にグリスニップル７２を取付けている。また、ハウジング５０におけるこの貫通孔７０の反対側に、ハウジング５０と導水管１２の厚肉部１２ａとの間の隙間とハウジング５０の外部との間を連通させる第６の貫通孔７１を設け、この貫通孔７１に細孔７３ａを有する孔付目めくら７３を取付けている。
【００４４】
図３ないし図５に示した構成において、正循環掘削工法による掘削を行なっている場合、すなわち駆動筒１９内の液圧が正圧である際には、グリスニップル６０から第１の貫通孔５７を通して軸受５１に充填されるグリスにより、駆動筒１９内から軸受５１への漏水が良好に阻まれる。
【００４５】
一方、逆循環掘削工法による掘削の際には、駆動筒１９内の液圧は負圧になるが、孔付目めくら６１の細孔６１ａより外気が軸受５１側に入るので、軸受収容室内が負圧になることが防止され、これにより、泥水を含んだ排水が軸受５１内に入ることが防止され、軸受５１が土砂中の小砂等により損傷することが防止される。従って、正循環掘削工法、逆循環掘削工法のいずれの掘削工法を適用する場合にも軸受５１への漏水による軸受の損傷等の悪影響が防止できる。したがってスイベルジョイント５の延命化が達成できる。
【００４６】
また、本実施の形態においては、パッキング５５を上下２段に設け、その上下のパッキング５５、５５間にグリスを供給しているため、軸受５１への漏水防止機能を高めることができる。
【００４７】
また、本実施の形態においては、導水管１２の厚肉部１２ａとハウジング５０との間におけるパッキング６７とＯリング６８との間の隙間を貫通孔７０、７１によりハウジング５０の外部に連通させ、各貫通孔７０、７１にそれぞれグリスニップル７２と孔付目めくら７３を設けたので、パッキング６７とＯリング６８との間の隙間にもグリスを充填することができ、ハウジング５０の外部への漏水も良好に防止することができる。
【００４８】
また、ハウジング５０の一方にグリスニップル６０、６５、７２を設け、他方に孔付目めくら６１、６６、７３を設けているので、グリスニップル６０、６５、７２からグリスを注入する際に、いちいち栓を着脱する必要がなく、グリスの注入作業が容易となる。また、グリスの注入を容易に業なうことができるため、グリスの注入が促進され、軸受５１を常に新鮮なグリスで満たしておくことができ、軸受５１の延命化が促進される。
【００４９】
また、軸受５１がグリスで満たされたか否かは、孔付目めくら６１からのグリスが漏れ出たか否かで容易に判別でき、充填作業が容易となり、グリスの充填不足を解消することができる。また、孔付目めくら６１、６６、７３に設ける孔は細孔６１ａ、６６ａ、７３ａであるから、塵埃の軸受等への侵入の心配がない。なお、この細孔６１ａ、６６ａ、７３ａの直径は実施の形態では０．８ｍｍとしたが、負圧による外気の導入を行なう機能を果たす意味ではこの直径は０．５ｍｍ以上であることが好ましく、一方、塵埃の侵入を防止する意味では２ｍｍ以下であることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明による掘削装置の一実施の形態を示す構成図である。
【図２】本発明を適用する掘削機の一実施の形態を示す側面図である。
【図３】本発明のスイベルジョイントの一実施の形態を示す側面断面図である。
【図４】図３の右側部分の要部を拡大して示す断面図である。
【図５】図３の左側部分の要部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１：ドリリングパイプ、２：掘削具、３：縦穴、４：安定液、５：スイベルジョイント、７：昇降装置、８：プラント、９：供給ポンプ、１０：吸上ポンプ、１１：切換弁、１２：導水管、１３：配管、１４、１６：吸込管、１５、１７：吐出管、１９：駆動筒、２１：掘削機本体、２２：走行体、２３：旋回装置、２４：旋回体、２５：パワーユニット、２６：運転室、２７：リーダ、２７ａ：固定リーダ、２７ｂ：可動リーダ、２８：前後伸縮フレーム、２９：液圧シリンダ、３０：アウトリガー、３１：軸、３２：液圧シリンダ、３３、３４：液圧シリンダ、３６：ブラケット、３８：ガイドギブ、３９：ガイドレール、４０：モータ、４２：チャック装置、４３：ウインチ、４４：伸縮フレーム、４５：旋回機構、４６：吊り上げロープ、４７、４８：シーブ、４９：フック、５０：ハウジング、５１、５２：軸受、５３：出力歯車、５４：外歯歯車、５５、６７：パッキング、５６：隙間、５７：第１の貫通孔、５９：第２の貫通孔、６０、６５、７２：グリスニップル、６１、６６、７３：孔付目めくら、６１ａ、６６ａ、７３ａ：細孔、６２：オイルシール、６８：Ｏリング、６９：ダストシール、６３：第３の貫通孔、６４：第４の貫通孔、７０：第５の貫通孔、７１：第６の貫通孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端に掘削具を取付けたドリリングパイプと、
このドリリングパイプを下部に接続し回転させる駆動装置を有しかつ上部に安定液を通す導水管を有するスイベルジョイントと、
前記安定液を溜めかつ安定液中の土砂を分離するプラントと、
前記掘削具により掘削された縦穴に前記プラントより安定液を供給する供給ポンプと、
前記掘削具による掘削部を経た安定液を前記プラントに吸い上げる吸上ポンプとを備えた循環式掘削装置において、
前記供給ポンプの吐出ポートを前記導水管と前記縦穴に設置された配管との間で切換え接続すると共に、前記吸上ポンプの吸込ポートを前記縦穴に設置された前記配管と前記導水管との間で切換え接続する切換弁を設けたことを特徴とする循環式掘削装置。
【請求項２】
請求項１に記載の循環式掘削装置に設けられる前記スイベルジョイントにおいて、
前記導水管が上部に設けられ、かつ前記駆動装置が設けられるハウジングと、
前記導水管に連通すると共に、前記ハウジング内に軸受を介して回転可能に取付けられ、下部に前記ドリリングパイプが接続されるチャック装置を設けた駆動筒と、
前記ハウジングと前記駆動筒との間に設けられ、前記軸受への漏水を防止するパッキングと、
前記ハウジングに設けられ、前記ハウジングの外部から前記軸受に連通させる第１の貫通孔と、
前記第１の貫通孔に取付けられたグリスニップルと、
前記ハウジングにおける前記第１の貫通孔の反対側に設けられ、前記ハウジングの外部から前記軸受に連通させる第２の貫通孔と、
前記第２の貫通孔に取付けられ、軸受とハウジングの外部とを連通させる細孔を有する孔付目めくらとを備えたことを特徴とするスイベルジョイント。
【請求項３】
請求項２に記載のスイベルジョイントにおいて、
前記パッキングを上下に間隔を有して２段に設け、
これらのパッキングの間と前記ハウジングの外部とを連通させる第３の貫通孔を設け、
前記第３の貫通孔における前記第３の貫通孔を設けた箇所の反対側に、前記２段のパッキングの間と前記ハウジングの外部とを連通させる第４の貫通孔を設け、
前記第３の貫通孔にグリスニップルを取付け、前記第４の貫通孔に孔付目めくらを取付けたことを特徴とするスイベルジョイント。
【請求項１】
先端に掘削具を取付けたドリリングパイプと、
このドリリングパイプを下部に接続し回転させる駆動装置を有しかつ上部に安定液を通す導水管を有するスイベルジョイントと、
前記安定液を溜めかつ安定液中の土砂を分離するプラントと、
前記掘削具により掘削された縦穴に前記プラントより安定液を供給する供給ポンプと、
前記掘削具による掘削部を経た安定液を前記プラントに吸い上げる吸上ポンプとを備えた循環式掘削装置において、
前記供給ポンプの吐出ポートを前記導水管と前記縦穴に設置された配管との間で切換え接続すると共に、前記吸上ポンプの吸込ポートを前記縦穴に設置された前記配管と前記導水管との間で切換え接続する切換弁を設けたことを特徴とする循環式掘削装置。
【請求項２】
請求項１に記載の循環式掘削装置に設けられる前記スイベルジョイントにおいて、
前記導水管が上部に設けられ、かつ前記駆動装置が設けられるハウジングと、
前記導水管に連通すると共に、前記ハウジング内に軸受を介して回転可能に取付けられ、下部に前記ドリリングパイプが接続されるチャック装置を設けた駆動筒と、
前記ハウジングと前記駆動筒との間に設けられ、前記軸受への漏水を防止するパッキングと、
前記ハウジングに設けられ、前記ハウジングの外部から前記軸受に連通させる第１の貫通孔と、
前記第１の貫通孔に取付けられたグリスニップルと、
前記ハウジングにおける前記第１の貫通孔の反対側に設けられ、前記ハウジングの外部から前記軸受に連通させる第２の貫通孔と、
前記第２の貫通孔に取付けられ、軸受とハウジングの外部とを連通させる細孔を有する孔付目めくらとを備えたことを特徴とするスイベルジョイント。
【請求項３】
請求項２に記載のスイベルジョイントにおいて、
前記パッキングを上下に間隔を有して２段に設け、
これらのパッキングの間と前記ハウジングの外部とを連通させる第３の貫通孔を設け、
前記第３の貫通孔における前記第３の貫通孔を設けた箇所の反対側に、前記２段のパッキングの間と前記ハウジングの外部とを連通させる第４の貫通孔を設け、
前記第３の貫通孔にグリスニップルを取付け、前記第４の貫通孔に孔付目めくらを取付けたことを特徴とするスイベルジョイント。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００８−７５２８７（Ｐ２００８−７５２８７Ａ）
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５３５７６（Ｐ２００６−２５３５７６）
【出願日】平成１８年９月１９日（２００６．９．１９）
【出願人】（５９９０２１８３７）杉崎基礎株式会社 (2)
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１９日（２００６．９．１９）
【出願人】（５９９０２１８３７）杉崎基礎株式会社 (2)
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
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