穿孔用ビット、それを用いた掘削装置及びコンクリート構築物、岩石の穿孔方法及び破砕方法
【課題】溝状の連結孔を連続的にかつ効率的に形成することができる穿孔用ビットを提供する。
【解決手段】ドリルロッド３２の先端に装着される穿孔用ビット１０は、ビット本体１１と、前記ビット本体の排出用のエアーまたは水流が噴出する開口１３を穿孔側に有するピット本体頭部１２と、前記頭部１２の穿孔側の開口１３に沿って前記頭１２部の外周に向かって放射状となるように間隔をおいて配置される複数のチップ取付座１６と、前記チップ取付座に固着される先端に角部を備える超硬チップ１７、１８とを備えており、超硬チップが、頭部の外周側と開口側とに分割して配置されており、前記頭部の外周側の超硬チップ１８は、チップの基部全体が頭部内に収まるように固着されており、前記開口１３側の超硬チップ１７は、その開口１３側の長さ方向端部が該開口１３に突出し、その突出部分以外は基部全体がピット本体頭部１２内に収まるように固着されている。
【解決手段】ドリルロッド３２の先端に装着される穿孔用ビット１０は、ビット本体１１と、前記ビット本体の排出用のエアーまたは水流が噴出する開口１３を穿孔側に有するピット本体頭部１２と、前記頭部１２の穿孔側の開口１３に沿って前記頭１２部の外周に向かって放射状となるように間隔をおいて配置される複数のチップ取付座１６と、前記チップ取付座に固着される先端に角部を備える超硬チップ１７、１８とを備えており、超硬チップが、頭部の外周側と開口側とに分割して配置されており、前記頭部の外周側の超硬チップ１８は、チップの基部全体が頭部内に収まるように固着されており、前記開口１３側の超硬チップ１７は、その開口１３側の長さ方向端部が該開口１３に突出し、その突出部分以外は基部全体がピット本体頭部１２内に収まるように固着されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばビルや道路などのコンクリート構築物、或いは岩石を破砕する場合において、騒音や振動、粉塵の発生並びに破砕物の飛散を効果的に抑制することができ、特にはコンクリート構築物内部の鉄筋部分をコンクリート部分と同時に穿孔して溝状の連結孔を連続的にかつ効率的に形成することができ、これにより、効率的、かつ確実なコンクリート構築物、或いは岩石の破砕を実現できる穿孔用ビット、それを用いた掘削装置及びコンクリート構築物、岩石の穿孔方法及び破砕方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばビルや道路などのコンクリート構築物の解体工事においては、該コンクリート構築物の一部又は全部を破砕し除去する工事が行なわれる。この解体工事には、発破工法が経済的にも工期的にも優れている。しかし、発破により生じる騒音や振動は既設の構造物に大きな影響を与える。特にビルの解体現場は市街地が多く、この発破工法を用いないことの方が一般的である。
【０００３】
発破工法に代わる方法としては、例えばコンクリート構築物に多数の孔を穿設し、これらの孔で形成されるスリット内にワイヤーソーを巻回して、該コンクリート構築物をブロック状に切り出して破砕する方法、コンクリート構築物に連続して多数の孔を穿設して、１または複数の自由面を形成し、これら自由面で囲まれた部分をコンクリートブレーカーで取り除く方法、或いは同じくコンクリート構築物に１または複数の自由面を形成し、コンクリート構築物を前記１又は複数の自由面側に強制変位させることで、コンクリート構築物、岩石を破砕する方法などが知られている。
【０００４】
コンクリート構築物に１または複数の自由面を形成する方法としては、例えば特許文献１に提案されている。この方法では、図８に示すように、まず、掘削機１上に搭載された環状をなす削孔ドリル２の作動により環状孔が岩盤面１に形成されるのと同時に、片持ち円筒形状をなして岩盤内に残存形成される芯部３Ａをガイドコアとして削孔ドリル２の削孔方向を規制する。さらに芯部３Ａの隣接位置に前記環状孔３Ｂとに所定の重なり部分をもたせるように削孔ドリル手段４を移動させ、岩盤内に芯部３Ａを残存形成しながら環状孔３Ｂ…を順次形成し、連続溝状部を形成するというものである。
【０００５】
この方法に用いる掘削機のドリルの先端に設けられる環状ビット５は、図９に示すように、円環状をなす硬質合金からなる中空管からなり、その先端面には、間隔をおいてメタルチップ６が埋設された状態に固着されている。このメタルチップ６は、環状ビット５の内外径よりも３〜４ｍｍ程度張り出すように形成されており、岩盤を穿孔した際に環状ビット５の内外面と岩盤表面との間に所定厚さの内外の環状クリアランスを形成するようになっている。そして、この環状クリアランス部分を細かい破砕片を含んだフラッシング水が切羽側から後方へ流れ出ることで、孔内先端で発生した破砕片を孔外に排出するようになっている。
【０００６】
ところが、上記方法に用いられる環状ビットのメタルチップは、ビット先端面の内外面に張り出すように固着されていることから、例えば該環状ビットを回転させながら打撃することで穿孔するときに、コンクリート構築物内に鉄筋部分が含まれていると、メタルチップの内外面に張り出す部分が短時間で欠損する恐れがあり、コンクリート構築物のコンクリート部分と同時に鉄筋部分の穿孔を連続的に、正確かつ効率的に行うことができないという不具合があった。
【０００７】
ビルなどのコンクリート構築物の解体工事においそ、鉄筋とコンクリートとをそのまま同時に穿孔する穿孔用ビットとしては、例えば特許文献２に示すものも提案されているこの穿孔用ビットは、図１０及び図１１に示すように、ロッド５０への装着手段を有する台金５１の頭部５２の周方向の等間隔毎に四方に突出したチップ取付座５３を形成し、各チップ取付座５３におけるロッド５０の回転方向に面した部分に互いに十文字形となるようにチップ５４を固着し、これらのチップ５４における回転方向に面した角部に切刃５４ａを形成してなる穿孔用ビットにおいて、頭部５２の直径方向に一文字状に配設している一方の一対のチップ５４を一定の先端角でもって傾斜させた状態で一体に連設して頭部５２の先端面中心に位置する部分を尖鋭なエッジ５４ｂに形成している一方、これらのチップ５４に直角に交差するように同じ先端角でもって一文字状に配設している他方の一対のチップ５４の内端部を切欠いて該チップ５４の先端切刃の内端を上記尖鋭なエッジ５４ｂに対して離間させていると共にこの切欠部から上記尖鋭端部を前方に向かって突出させてあり、さらに、各チップ５４の先端面を先端切刃から回転方向に対して一定の逃げ角でもって傾斜した逃げ面５４ｄに形成していると共に上記チップ取付座５３の先端面を各チップ５４の逃げ面５４ｄに連続して傾斜した傾斜面に形成し、チップ５４の逃げ面５４ｄとこの傾斜面とでコンクリートに対する打撃面を形成していることを特徴とするものである。
【０００８】
この穿孔用ビットによれば、十文字形となるように固着されたチップがコンクリート構築物における鉄筋とコンクリートとをそのまま同時に穿孔し、コンクリート構築物の破砕を効率的に行うことができるというメリットがある。
【０００９】
しかし、この穿孔用ビットにあっては、コンクリート部分に穿孔しながら鉄筋に突き当たると、ビットに打撃力を与えることなく、該鉄筋にビット先端面を押し付けながら回転させることによって鉄筋を切断除去するようになっており、この穿孔用ビットにあっても、コンクリート構築物のコンクリート部分と同時に鉄筋部分の穿孔を連続的に、正確かつ効率的に行うことができないという不具合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平７−２１７３６４号公報
【特許文献２】特開２００７−２３６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、例えばビルや道路などのコンクリート構築物、或いは岩石を破砕する場合において、騒音や振動、粉塵の発生並びに破砕物の飛散を効果的に抑制することができ、特にはコンクリート構築物内部の鉄筋部分をコンクリート部分と同時に穿孔して溝状の連結孔を連続的にかつ効率的に形成することができ、これにより、効率的、かつ確実なコンクリート構築物、或いは岩石の破砕を実現できる穿孔用ビット、それを用いた掘削装置及びコンクリート構築物、岩石の穿孔方法及び破砕方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記日的達成のため、本発明は、掘削装置のドリルロッドの先端に装着される穿孔用ビットであって、
筒形のビット本体と、
前記ビット本体の排出用エアーが噴出する開口を穿孔側に有する頭部と、
前記頭部の穿孔側の開口に沿って前記頭部の外周に向かって放射状となるように間隔をおいて配置される複数のチップ取付座と、
前記複数のチップ取付座に固着される先端に角部を備える超硬体からなる超硬チップとを備えており、前記超硬チップが、頭部の外周側と開口側とに分割して配置されており、前記頭部の外周側の超硬チップは、チップの基部全体がビット本体の頭部内に収まるように固着されており、前記開口側の超硬チップは、その開口側の長さ方向端部が該開口に突出し、その突出部分以外は基部全体がビット本体の頭部内に収まるように固着されていることを特徴とする穿孔用ビットをその要旨とした。
【００１３】
本発明は、ビット本体の頭部の厚み方向にはぼ全体に亘る長さを有するチップの基部全体がビット本体の頭部内に収まるように固着されている第２の超硬チップをさらに有することを特徴とする穿孔用ビットをその要旨としてもよい。
【００１４】
本発明は、掘削装置であって、
ドリルロッドと、
前記ドリルロッドの先端に装着される本発明の穿孔用ビットと、
前記ドリルロッドに取り付けた連結部材を介して前記穿孔用ビットに沿って隣接配置されるガイド部材と、を備えたことを特徴とする掘削装置をその要旨としてもよい。
【００１５】
本発明は、コンクリート構築物、岩石の破砕方法であって、
本発明の掘削装置を用いて破砕するコンクリート構築物、岩石の所望の位置に所望の深さで第１の孔を穿ち、
次いで、連結部材を介して前記穿孔用ビットに沿って隣接配置されたガイド部材を前記コンクリート構築物、岩石に穿孔した第１の孔に挿入することで、前記第１の孔との間の間隔を近接状態となるように保持し、かつその穿孔方向を規制しながら、前記掘削装置を用いて第２の孔を穿ち、これを繰り返すことで、多数の連続した孔を穿孔して前記コンクリート構築物、岩石に１又は複数の自由面を形成し、
次いで、前記コンクリート構築物、岩石を前記１又は複数の自由両側に強制変位させることで、コンクリート構築物、岩石を破砕することを特徴とするコンクリート構築物、岩石の破砕方法をその要旨としてもよい。
【００１６】
本発明は、本発明のコンクリート構築物、岩石の破砕方法を用いたビルの解体方法をその要旨とした。
【００１７】
本発明の掘削装置は、ドリルロッドと、前記ドリルロッドの先端に装着される本発明の穿孔用ビットを備えるようにしてもよい。
【００１８】
本発明のコンクリート構築物、岩石の穿孔方法は、
本発明の掘削装置を用いて破砕するコンクリート構築物、岩石の所望の位置に所望の深さで第１の孔を穿ち、次いで、連結部材を介して前記穿孔用ビットに沿って隣接配置されたガイド部材を前記コンクリート構築物、岩石に穿孔した第１の孔に挿入することで、前記第１の孔との間の間隔を近接状態となるように保持し、かつその穿孔方向を規制しながら、前記掘削装置を用いて第２の孔を穿ち、これを繰り返すことで、多数の連続した孔を穿孔して前記コンクリート構築物、岩石に１又は複数の自由な形状の連即孔を形成するか、
破砕するコンクリート構築物、岩石に所望の形状を描画し、本発明の他の掘削装置を用いて前記描画された形状を構成する複数の孔を近接させて所望の深さで穿つことで、多数の連続した孔を穿孔して前記コンクリート構築物、岩石に１又は複数の自由な形状の連結孔を形成するか、の少なくともいすれかの方法で穿孔するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の穿孔用ビット１０は、図１及び図４に示すように、超硬チップ１７、１８が、ビット本体１１の頭部１２の穿孔側の開口１３に沿って、前記頭部１２の外周側と開口１３側とに分割して配置されており、前記頭部１２の外周側の超硬チップ１８は、チップ全体がビット本体１１の頭部１２内に収まるように固着されており、開口１３側の長さ方向の一方端部が該開口１３に突出している開口１３側の超硬チップ１７は、その突出部分を除いてビット本体１１の頭部１２内に収まるように固着されていることから、穿孔時に加わる打撃力によっても容易に欠損しないようになっている。このため、例えばビルや道路などの鉄筋部分を含むコンクリート構築物をコンクリート部分と鉄筋部分の穿孔を同時に連続的に、かつ効率的に行うことができ、しかも超硬チップが短時間で欠損することがないので、長期間に亘って交換することなく穿孔作業を行うことができる。
【００２０】
本発明の掘削装置３１にあっては、図２に示すように、本発明の穿孔用ビット１０がドリルロッド３２の先端に装着されると共に、前記ドリルロッド３２に取り付けた連結部材３３を介して前記穿孔用ビット１０に沿ってガイド部材３３が隣接配置されていることから、図３（ａ）（ｂ）に示すように、ドリルロッド３２の先端に装着される穿孔用ビット１０でコンクリート構築物、或いは岩石Ｘに孔Ｈを穿孔した後、前記孔Ｈにガイド部材３４を挿入することで、前記穿孔用ビット１０でコンクリート構築物、或いは岩石Ｘを穿孔するときに、前記ガイド部材３４によってその穿孔方向が規制されるようになっている。また、前記連結部材３３によって前記穿孔用ビット１０に沿ってガイド部材３４が隣接配置されることから、ガイド部材３４が挿入される孔Ｈと穿孔用ビット１０で穿孔される孔Ｈとの間の間隔が近接状態に保持されるので、穿孔用ビット１０で穿孔される孔Ｈと前記ガイド部材３４が挿入される孔Ｈとを隔てる隔壁が、前記穿孔用ビット１０の穿孔時の振動で破砕されるようになっている。この結果、本発明の掘削装置３１にあっては、ガイド部材３４でガイドされながら穿孔用ビット１０によるコンクリート構築物、或いは岩石Ｘの穿孔を繰り返すことで、コンクリート構築物、或いは岩石Ｘに溝状の連結孔（自由面）Ｆを連続的にかつ効率的に形成することができる。
【００２１】
本発明のコンクリート構築物、岩石の破砕方法にあっては、図２、図３及び図５に示すように、本発明の掘削装置３１によってコンクリート構築物、或いは岩石Ｘに形成された１又は複数の自由面Ｆ側に強制変位させることで、コンクリート構築物、或いは岩石Ｘを破砕するようにしたので、騒音や振動、粉塵を発生、並びに破砕物の飛散を抑制しつつ、効率的、かつ確実にコンクリート構築物、或いは岩石を破砕することができる。
【００２２】
本発明の掘削装置によれば、穿孔用ビットが単独で直進穿孔性が良好なので、前記ドリルロッドの先端に装着される本発明の穿孔用ビットだけを備えるようにしても、十分に所望の位置に正確に孔を穿孔することができる。
【００２３】
本発明のコンクリート構築物、岩石の穿孔方法によれば、
本発明の掘削装置を用いて破砕するコンクリート構築物、岩石の所望の位置に所望の深さで第１の孔を穿ち、次いで、連結部材を介して前記穿孔用ビットに沿って隣接配置されたガイド部材を前記コンクリート構築物、岩石に穿孔した第１の孔に挿入することで、前記第１の孔との間の間隔を近接状態となるように保持し、かつその穿孔方向を規制しながら、前記掘削装置を用いて第２の孔を穿ち、これを繰り返すことで、多数の連続した孔を穿孔して前記コンクリート構築物、岩石に１又は複数の自由な形状の連結孔を形成するか、
破砕するコンクリート構築物、岩石に所望の形状を描画し、本発明の他の掘削装置を用いて前記描画された形状を構成する複数の孔を近接させて所望の深さで穿つことで、多数の連続した孔を穿孔して前記コンクリート構築物、岩石に１又は複数の自由な形状の連結孔を形成するか、の少なくともいすれかの方法で穿孔するようにしてもよく、
いずれにしても、例示するように、Ｈ型鋼を立てるための孔を、その形状に沿った孔とすることができ、穿孔のために排出する破砕物の量も少なく、また、残余部分が立設すべきＨ型鋼の周囲をその形状に沿う形で取り囲むので、透き間に入れるコンクリートの量も少なく済む上、強度的にも元の残余部分が強度分担するので、良い大きい強度で、Ｈ型鋼の立設状態を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の穿孔用ビットを示す一部断面正面図である。
【図２】本発明の穿孔用ビットをドリルロッドの先端に装着した掘削装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の掘削装置を用いて溝状の連結孔を形成する過程を示す模式図であって、（ａ）及び（ｂ）はコンクリート構築物、岩石に最初の孔を穿孔している状態を示し、（Ｃ）及び（ｄ）は、最初に穿孔された孔にガイド部材を挿入して、ガイド部材によってガイドされつつ第２の孔を穿孔用ビットにより穿孔している状態を示すものである。
【図４】図３の（ｂ）及び（ｄ）に示す穿孔用ピットのビット本体頭部側から見た拡大図である。
【図５】本発明の掘削装置を用いてコンクリート構築物、岩石に形成された１又は複数の溝状の連結孔（自由面側）に強制変位させることで、コンクリート構築物、岩石を破砕する状態を示した模式図である。
【図６】（ａ）は、本発明の穿孔用ビットをドリルロッドの先端に装着した掘削装置の別例を示す斜視図、（ｂ）は、この掘削装置を用いる場合に、あらかじめ穿孔対象の面に穿孔すべき連結孔の形状を描画するための描画ガイドプレートを示す斜視図
【図７】（ａ）から（ｄ）は、図２の掘削装置及び図６の掘削装置で掘削可能な種々の形状の連結孔を例示する図である。
【図８】従来の掘削装置を用いてコンクリート構築物に溝状の連結孔を形成する過程を示した模式図である。
【図９】図８に示す掘削装置のドリルロッドの先端に装着される穿孔用ビットを示した斜視図である。
【図１０】従来の穿孔用ビットを示した拡大斜視図である。
【図１１】図１０に示す穿孔用ビットを用いてコンクリート構築物に孔を穿孔している状態を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０・・・穿孔用ビット
１１・・・ビット本体
１２・・・頭部
１３・・・開口
１６・・・チップ取付座
１７、１８、１９・・・超硬チップ
２１・・・クリアランス
２２・・・凹部
３１、３１Ａ・・・掘削装置
３２・・・ドリルロッド
３３，３３Ａ・・・連結部材
３４・・・ガイド部材
Ｈ ・・・孔
Ｆ ・・・自由面
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜実施形態１＞
以下、本発明の穿孔用ビット、それを用いた掘削装置及びコンクリート構築物、岩石の破砕方法を図面に従ってさらに詳しく説明する。まず、図１〜図４に示す穿孔用ビットについて説明する。この穿孔用ビット１０は、掘削蔵置３１のドリルロッド３２の先端に装着され、そのビット本体１１の頭部１２をコンクリート構築物、或いは岩石Ｘの破砕面に当接させた状態で、前記ドリルロッド３２を介して回転させながら打撃することによってコンクリート構築物、或いは岩石Ｘに所望の孔Ｈを穿孔することができるものである。
【００２７】
この穿孔用ピット１０のビット本体１１は筒形をなしており、このビット本体１１内には掘削蔵置３１側から破砕片（ズリ）を排出するための排出用のエアーまたは水流が通過し、ビット本体１１の頭部１２に設けた開口１３から噴出するようになっている。このビット本体１１の基端部にはドリルロッド３２のネジ溝（図示しない）を設けた先端が螺合するネジ１４がその外周面に形成されている。また、ビット本体１１の頭部１２の穿孔側面には開口１３に沿って頭部１２の外周に向かって放射状となるように間隔をおいて配置される８つのチップ取付座１６が配置されている。
【００２８】
各チップ取付座１６には、超硬体からなる超硬チップ１７、１８、１９が例えば銀ろうや銅ろうなどでろう付けすることにより固着されている。各超硬チップ１７、１８、１９は先端に角部１７ａ、１８ａ、１９ａを備えており、この角部１７ａ、１８ａ、１９ａが図３（ａ）及び（ｃ）に示すように穿孔時にコンクリート構築物、或いは岩石Ｘの穿孔面に当接するようになっている。
【００２９】
上記超硬チップ１７及び１８と超硬チップ１９とは交互に配されており、これら超硬チップ１７、１８、１９のうち、超硬チップ１９は、図４に示すように、ビット本体１１の頭部１２の厚み方向にはぼ全体に亘る長さを有しており、そのチップの基部全体が頭部１２内に収まるように固着され、穿孔時に加わる打撃力によっても容易に欠損しないようになっている。一方、超硬チップ１７及び１８は、頭部１２の外周側と開口１３側とに分して配置されており、外周側の超硬チップ１８は、その基部が頭部１２内に全体が収まるように固着され、穿孔時に加わる打撃力によっても容易に欠損しないようになっている。開口１３側の超硬チップ１７は、開口１３側に突出する部分を除き、その基部は頭部１２内に収まるように固着され、穿孔時に加わる打撃力によっても容易に欠損しないようになっている。また、開口１３側の超硬チップ１７の開口１３側に突出する部分は、図３及び図４中の矢印で示すように、コンクリート構築物、或いは岩石Ｘに孔Ｈを穿孔する際に、ビット本体１１の開口１３を通してビット本体１１の開口１３側近傍に形成される破砕片からなる層２０とビット本体１１の内周面との間にクリアランス２１を形成するようになっており、このクリアランス２１を通って排出用のエアーまたは水流が噴出する過程で破砕片の層２０の破砕片も吸い上げられて開口１３側へと排出されるようになっている。
【００３０】
開口１３側に排出された破砕片は、排出用のエアーまたは水流と共に、図３（ｂ）（ｄ）及び図４の矢印に示すように、ビット本体１１の頭部１２の超硬チップ１７、１８、１９の間に設けた凹部２２、並びにビット本体１１の頭部１２の外側面には形成した溝１５を通り、さらに図３中の矢印に示すビット本体１１の外周面とコンクリート構築物、或いは岩石Ｘの穿孔された孔表面との間に形成される隙間２３を通って後方のドリルロッド２２側へと排出されるようになっている。
【００３１】
尚、図１〜図４に示す例では、ビット本体頭部の厚み方向にはぼ全体に亘る長さを有しており、そのチップ全体が頭部１２内に収まるように固着された超硬チップ１９と、頭１２の外周側と開口１３側とに分割して配置された超硬チップ１７及び１８とを交互に設けたが、頭部１２の外周側と開口１３側とに分割して配置された超硬チップ１７及び１８のみから構成することもできる。
【００３２】
次に、本発明の穿孔用ビットを装着した掘削装置について説明する。図２に示すように、本発明の穿孔用ビットを掘削装置３１は、環状のドリルロッド３２と、前記ドリルロッド３２の先端に装着される穿孔用ビット１０と、前記ドリルロッド３２に取り付けた連結部材３３を介して前記穿孔用ビット１０に沿って隣接配置されるガイド部材３４とを備えている。
【００３３】
環状のドリルロッド３２内には、コンプレッサーまたはポンプ（図示しない）から排出用のエアーまたは水流が送り込まれるようになっており、この排出用のエアーまたは水流がドリルロッド３２の先端に装着される穿孔用ビット１０に送られて、該穿孔用ビット１０によって破砕されたコンクリート構築物、或いは岩石Ｘからの破砕片がエアーまたは水流と共に排出されるようになっている。
【００３４】
また掘削装置３１には、集塵機（図示しない）が付設されており、破砕片と共に排出されたエアーまたは水流の中から破砕片を取り除き、再びコンプレッサーまたはポンプ（図示しない）を介して排出用のエアーまたは水流がドリルロッド３２に送り込まれるようになっている。
【００３５】
また掘削装置３１には、ドリルロッド３２の先端に装着された穿孔用ビット１０を回転させる回転駆動部と穿孔用ビット１０に打撃力を与える打撃駆動部とを有している。
【００３６】
以下、この掘削装置を用いて鉄筋部分を含むコンクリート構築物（例えばビルや道路）に溝状の連結孔を形成してこれを破砕し、解体する工程について説明する。まず、図２に示すように、掘削装置３１のドリルロッド３２先端に穿孔用ビット１０を装着し、次いで、図１、図２、図３（ａ）（ｂ）及び図４に示すように、該ビット本体１１の頭部１２をコンクリート構築物Ｘの穿孔面に押しつける。
【００３７】
次に、ドリルロッド３２を介して穿孔用ピット１０を回転させながら打撃することによってコンクリート構築物Ｘに孔Ｈを穿孔する。穿孔用ビット１０を回転させながら打撃することで、ビット本体１１の頭部１２の超硬チップ１０がコンクリート構築物Ｘの穿孔面に打撃を繰り返し、コンクリート構築物Ｘのコンクリート部分及び鉄筋部分が穿孔される。穿孔により生じた破砕片は、図３（ｂ）に示すように、ビット本体１内の頭部開口近傍に保留される。このとき、破砕片からなる層２０は、前記穿孔用ビット１０のピット本体１１の開口１３に突出する超硬チップ１７の長さ方向端部の分だけ、ビット本体１１内周面との間にクリアランス２１が形成されるようになっており、このクリアランス２１を通って排出用のエアーまたは水流が開口１３側に噴出する過程で破砕片の層２０の破砕片も吸い上げられて開口１３側に排出されるようになっている。
【００３８】
次いで、図３（Ｃ）（ｄ）に示すように、ドリルロッド３２の先端に装着される穿孔用ビット１０でコンクリート構築物Ｘに孔Ｈを穿孔した後、この孔Ｈにドリルロッド３２に連結部材３３を介して取り付けられたガイド部材３４を挿入する。これにより、穿孔用ビット１０でコンクリート構築物Ｘに次の孔Ｈを穿孔するときに、前記ガイド部材３４によってその穿孔方向が規制されるようになる。また、連結部材３３によってガイド部材３４が前記穿孔用ビット１０に沿って隣接配置されることから、ガイド部材３４が挿入される孔Ｈと新たに穿孔される孔Ｈとの間隔が近接状態に保持されることになるので、穿孔用ビット１０によって穿孔される孔Ｈと前記ガイド部材３４が挿入される孔Ｈとを隔てる隔壁が、前記穿孔用ビット１０の穿孔時の振動で破砕されるようになっている。この結果、本発明の掘削装置３１にあっては、ガイド部材３３でガイドされながら穿孔用ビット１０によるコンクリート構築物Ｘの穿孔を繰り返すことで、コンクリート構築物Ｘに図５に示すような１または複数の溝状の連結孔（自由面）Ｆが連続的にかつ効率的に形成されるのである。尚、図３では、ガイド部材３４の先端が穿孔された孔Ｈの孔尻まで挿入されている例が示されているが、ドリルロッド３２に連結部材３３を介して取り付けられたガイド部材３４は、上記のとおり、穿孔された孔Ｈとの間隔を近接状態に保持し、かつその穿孔方向を規制するものであるため、その先端を穿孔された孔Ｈの孔尻まで挿入する必要はない。このため、ガイド部材３４は穿孔された孔Ｈの孔尻まで届く長さは必ずしも必要とせず、長さの短いガイド部材３４を用いた場合、穿孔された孔Ｈへの挿入作業もより簡便なものとなる。
【００３９】
こうして、コンクリート構築物Ｘに１または複数の溝状の連結孔（自由面）Ｆが形成された後、これら１又は複数の自由面Ｆ側を強制変位させることでコンクリート構築物Ｘを破砕するのである。自由面Ｆ側を強制変位させる方法は任意であるが、例えば図５中の拡大図に示す押圧装置４０を用いることができる。この押圧装置４０は、装置本体４１の長さ方向に亘って両面に所定間隔に押圧部４１が設けられており、この押圧部４２は装置本体４１に内蔵された油圧式の２つのジャッキによって装置本体４１の側面から出没するようになっている。そして、この押圧装置４０を孔Ｈに挿入し、前記押圧部４２を側方に出没させることで、図５中の拡大図に矢印で示すように、該押圧部４２が１または複数の溝状の連結孔（自由面）Ｆを構成する孔Ｈの内周面を押圧し、１または複数の溝状の連結孔（自由面）Ｆを強制変位させるものである。これにより、コンクリート構築物Ｘは騒音や振動を発生させることなく、確実に破砕されるのである。
【００４０】
＜実施形態２＞
図６（ａ）は、本発明の穿孔用ビットをドリルロッドの先端に装着した掘削装置の別例を示す斜視図、（ｂ）は、この掘削装置を用いる場合に、あらかじめ穿孔対象の面に穿孔すべき連結孔の形状を描画するための描画ガイドプレートを示す斜視図である。これより、すでに説明した部分については、同じ符号を付して重複説明を省略する。
【００４１】
図６（ａ）の掘削装置３１Ａは、図２の掘削装置３１に比べ、ガイド部材３４とそのためのドリルロッド３２がなく、穿孔用ビット１０をドリルロッド３２の先端に装着しただけの構成であり、その分、連結部材３３Ａもより小さなものとなっている。
【００４２】
本発明の穿孔用ビット１０は、円筒形状であるため、穿孔時に残余部分によって、内外周からガイドされるので、穿孔直進性がよく、そのため、本発明のように、ガイド部材３４のない形の掘削装置３１Ａであっても、十分、まっすぐ下方に伸び、横へのずれのない穿孔をすることができるのである。
【００４３】
図６（ｂ）の描画ガイドプレート２３は、そのような掘削装置３１Ａで必要な形状の連結孔を穿孔するために、あらかじめ穿孔対象の表面に、穿孔すべき形状を描画するためのものであり、このプレート２３は、Ｈ型鋼用の連結孔を形成するように複数のガイド孔２３ａが設けられている。なお、本発明の穿孔用ビット１０は、それにより穿孔した孔同士間の最小残余肉部分の厚さを１０ミリ程度とするのが、穿孔の直進性を維持するためと、その穿孔により既穿孔された孔との残余部分を自然に破砕するために好適であるが、それに限定されるものではない。
【００４４】
図７（ａ）から（ｄ）は、図２の掘削装置及び図６の掘削装置で掘削可能な種々の形状の連結孔を例示する図である。図７（ａ）は、図２の掘削装置３１を用いて形成されたＨ型鋼用の連結孔で、その最終穿孔部分に、穿孔用ビット１０とガイド部材３４が残されているのが見える。図７（ｂ）は、図６の掘削装置３１Ａを用いて形成されたＨ型鋼用の連結孔で、その最終穿孔部分に、穿孔用ビット１０だけが残されているのが見える。
【００４５】
図７（ｃ）は、図２の掘削装置３１を用いて形成された円環状の連結孔でその最終穿孔部分に、穿孔用ビット１０とガイド部材３４が残されているのが見える。図７（ｄ）は、図６の掘削装置３１Ａを用いて形成されたＡ字状の連結孔でその最終穿孔部分に、穿孔用ビット１０だけが残されているのが見える。
【００４６】
こうして本発明の穿孔用ビット１０を設けた掘削装置３１、３１Ａによれば、任意の形状の連結孔を穿孔することができる。例えば、Ｈ型鋼を立てるための連結孔を穿孔する場合、その形状に沿った部分だけを穿孔できるので、穿孔のために排出する破砕物の量も少なく、また、残余部分が立設すべきＨ型鋼の周囲をその形状に沿う形で取り囲むので、透き間に入れるコンクリートの量も少なく済む上、強度的にも元の残余部分が強度分担するので、良い大きい強度で、Ｈ型鋼の立設状態を保持することができる。
【００４７】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明で実施形態にない組み合わせや、上述の二つの実施形態の組み合わせなど、特許請求の範囲に記載された範囲で自由に変更して実施することができ、それらも本願発明の範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の穿孔用ビット、それを用いた掘削装置及びコンクリート構築物、岩石の穿孔方法及び破砕方法は、鉄筋の入ったコンクリート建築物や岩石の穿孔や破砕が必要であり、その際、騒音や振動、粉塵の発生並びに破砕物の飛散を効果的に抑制することができ、特にはコンクリート構築物内部の鉄筋部分をコンクリート部分と同時に穿孔して溝状の連結孔を連続的にかつ効率的に形成することができ、これにより、効率的、かつ確実なコンクリート構築物、或いは岩石の破砕を実現することが求められる産業分野に活用される。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばビルや道路などのコンクリート構築物、或いは岩石を破砕する場合において、騒音や振動、粉塵の発生並びに破砕物の飛散を効果的に抑制することができ、特にはコンクリート構築物内部の鉄筋部分をコンクリート部分と同時に穿孔して溝状の連結孔を連続的にかつ効率的に形成することができ、これにより、効率的、かつ確実なコンクリート構築物、或いは岩石の破砕を実現できる穿孔用ビット、それを用いた掘削装置及びコンクリート構築物、岩石の穿孔方法及び破砕方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばビルや道路などのコンクリート構築物の解体工事においては、該コンクリート構築物の一部又は全部を破砕し除去する工事が行なわれる。この解体工事には、発破工法が経済的にも工期的にも優れている。しかし、発破により生じる騒音や振動は既設の構造物に大きな影響を与える。特にビルの解体現場は市街地が多く、この発破工法を用いないことの方が一般的である。
【０００３】
発破工法に代わる方法としては、例えばコンクリート構築物に多数の孔を穿設し、これらの孔で形成されるスリット内にワイヤーソーを巻回して、該コンクリート構築物をブロック状に切り出して破砕する方法、コンクリート構築物に連続して多数の孔を穿設して、１または複数の自由面を形成し、これら自由面で囲まれた部分をコンクリートブレーカーで取り除く方法、或いは同じくコンクリート構築物に１または複数の自由面を形成し、コンクリート構築物を前記１又は複数の自由面側に強制変位させることで、コンクリート構築物、岩石を破砕する方法などが知られている。
【０００４】
コンクリート構築物に１または複数の自由面を形成する方法としては、例えば特許文献１に提案されている。この方法では、図８に示すように、まず、掘削機１上に搭載された環状をなす削孔ドリル２の作動により環状孔が岩盤面１に形成されるのと同時に、片持ち円筒形状をなして岩盤内に残存形成される芯部３Ａをガイドコアとして削孔ドリル２の削孔方向を規制する。さらに芯部３Ａの隣接位置に前記環状孔３Ｂとに所定の重なり部分をもたせるように削孔ドリル手段４を移動させ、岩盤内に芯部３Ａを残存形成しながら環状孔３Ｂ…を順次形成し、連続溝状部を形成するというものである。
【０００５】
この方法に用いる掘削機のドリルの先端に設けられる環状ビット５は、図９に示すように、円環状をなす硬質合金からなる中空管からなり、その先端面には、間隔をおいてメタルチップ６が埋設された状態に固着されている。このメタルチップ６は、環状ビット５の内外径よりも３〜４ｍｍ程度張り出すように形成されており、岩盤を穿孔した際に環状ビット５の内外面と岩盤表面との間に所定厚さの内外の環状クリアランスを形成するようになっている。そして、この環状クリアランス部分を細かい破砕片を含んだフラッシング水が切羽側から後方へ流れ出ることで、孔内先端で発生した破砕片を孔外に排出するようになっている。
【０００６】
ところが、上記方法に用いられる環状ビットのメタルチップは、ビット先端面の内外面に張り出すように固着されていることから、例えば該環状ビットを回転させながら打撃することで穿孔するときに、コンクリート構築物内に鉄筋部分が含まれていると、メタルチップの内外面に張り出す部分が短時間で欠損する恐れがあり、コンクリート構築物のコンクリート部分と同時に鉄筋部分の穿孔を連続的に、正確かつ効率的に行うことができないという不具合があった。
【０００７】
ビルなどのコンクリート構築物の解体工事においそ、鉄筋とコンクリートとをそのまま同時に穿孔する穿孔用ビットとしては、例えば特許文献２に示すものも提案されているこの穿孔用ビットは、図１０及び図１１に示すように、ロッド５０への装着手段を有する台金５１の頭部５２の周方向の等間隔毎に四方に突出したチップ取付座５３を形成し、各チップ取付座５３におけるロッド５０の回転方向に面した部分に互いに十文字形となるようにチップ５４を固着し、これらのチップ５４における回転方向に面した角部に切刃５４ａを形成してなる穿孔用ビットにおいて、頭部５２の直径方向に一文字状に配設している一方の一対のチップ５４を一定の先端角でもって傾斜させた状態で一体に連設して頭部５２の先端面中心に位置する部分を尖鋭なエッジ５４ｂに形成している一方、これらのチップ５４に直角に交差するように同じ先端角でもって一文字状に配設している他方の一対のチップ５４の内端部を切欠いて該チップ５４の先端切刃の内端を上記尖鋭なエッジ５４ｂに対して離間させていると共にこの切欠部から上記尖鋭端部を前方に向かって突出させてあり、さらに、各チップ５４の先端面を先端切刃から回転方向に対して一定の逃げ角でもって傾斜した逃げ面５４ｄに形成していると共に上記チップ取付座５３の先端面を各チップ５４の逃げ面５４ｄに連続して傾斜した傾斜面に形成し、チップ５４の逃げ面５４ｄとこの傾斜面とでコンクリートに対する打撃面を形成していることを特徴とするものである。
【０００８】
この穿孔用ビットによれば、十文字形となるように固着されたチップがコンクリート構築物における鉄筋とコンクリートとをそのまま同時に穿孔し、コンクリート構築物の破砕を効率的に行うことができるというメリットがある。
【０００９】
しかし、この穿孔用ビットにあっては、コンクリート部分に穿孔しながら鉄筋に突き当たると、ビットに打撃力を与えることなく、該鉄筋にビット先端面を押し付けながら回転させることによって鉄筋を切断除去するようになっており、この穿孔用ビットにあっても、コンクリート構築物のコンクリート部分と同時に鉄筋部分の穿孔を連続的に、正確かつ効率的に行うことができないという不具合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平７−２１７３６４号公報
【特許文献２】特開２００７−２３６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、例えばビルや道路などのコンクリート構築物、或いは岩石を破砕する場合において、騒音や振動、粉塵の発生並びに破砕物の飛散を効果的に抑制することができ、特にはコンクリート構築物内部の鉄筋部分をコンクリート部分と同時に穿孔して溝状の連結孔を連続的にかつ効率的に形成することができ、これにより、効率的、かつ確実なコンクリート構築物、或いは岩石の破砕を実現できる穿孔用ビット、それを用いた掘削装置及びコンクリート構築物、岩石の穿孔方法及び破砕方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記日的達成のため、本発明は、掘削装置のドリルロッドの先端に装着される穿孔用ビットであって、
筒形のビット本体と、
前記ビット本体の排出用エアーが噴出する開口を穿孔側に有する頭部と、
前記頭部の穿孔側の開口に沿って前記頭部の外周に向かって放射状となるように間隔をおいて配置される複数のチップ取付座と、
前記複数のチップ取付座に固着される先端に角部を備える超硬体からなる超硬チップとを備えており、前記超硬チップが、頭部の外周側と開口側とに分割して配置されており、前記頭部の外周側の超硬チップは、チップの基部全体がビット本体の頭部内に収まるように固着されており、前記開口側の超硬チップは、その開口側の長さ方向端部が該開口に突出し、その突出部分以外は基部全体がビット本体の頭部内に収まるように固着されていることを特徴とする穿孔用ビットをその要旨とした。
【００１３】
本発明は、ビット本体の頭部の厚み方向にはぼ全体に亘る長さを有するチップの基部全体がビット本体の頭部内に収まるように固着されている第２の超硬チップをさらに有することを特徴とする穿孔用ビットをその要旨としてもよい。
【００１４】
本発明は、掘削装置であって、
ドリルロッドと、
前記ドリルロッドの先端に装着される本発明の穿孔用ビットと、
前記ドリルロッドに取り付けた連結部材を介して前記穿孔用ビットに沿って隣接配置されるガイド部材と、を備えたことを特徴とする掘削装置をその要旨としてもよい。
【００１５】
本発明は、コンクリート構築物、岩石の破砕方法であって、
本発明の掘削装置を用いて破砕するコンクリート構築物、岩石の所望の位置に所望の深さで第１の孔を穿ち、
次いで、連結部材を介して前記穿孔用ビットに沿って隣接配置されたガイド部材を前記コンクリート構築物、岩石に穿孔した第１の孔に挿入することで、前記第１の孔との間の間隔を近接状態となるように保持し、かつその穿孔方向を規制しながら、前記掘削装置を用いて第２の孔を穿ち、これを繰り返すことで、多数の連続した孔を穿孔して前記コンクリート構築物、岩石に１又は複数の自由面を形成し、
次いで、前記コンクリート構築物、岩石を前記１又は複数の自由両側に強制変位させることで、コンクリート構築物、岩石を破砕することを特徴とするコンクリート構築物、岩石の破砕方法をその要旨としてもよい。
【００１６】
本発明は、本発明のコンクリート構築物、岩石の破砕方法を用いたビルの解体方法をその要旨とした。
【００１７】
本発明の掘削装置は、ドリルロッドと、前記ドリルロッドの先端に装着される本発明の穿孔用ビットを備えるようにしてもよい。
【００１８】
本発明のコンクリート構築物、岩石の穿孔方法は、
本発明の掘削装置を用いて破砕するコンクリート構築物、岩石の所望の位置に所望の深さで第１の孔を穿ち、次いで、連結部材を介して前記穿孔用ビットに沿って隣接配置されたガイド部材を前記コンクリート構築物、岩石に穿孔した第１の孔に挿入することで、前記第１の孔との間の間隔を近接状態となるように保持し、かつその穿孔方向を規制しながら、前記掘削装置を用いて第２の孔を穿ち、これを繰り返すことで、多数の連続した孔を穿孔して前記コンクリート構築物、岩石に１又は複数の自由な形状の連即孔を形成するか、
破砕するコンクリート構築物、岩石に所望の形状を描画し、本発明の他の掘削装置を用いて前記描画された形状を構成する複数の孔を近接させて所望の深さで穿つことで、多数の連続した孔を穿孔して前記コンクリート構築物、岩石に１又は複数の自由な形状の連結孔を形成するか、の少なくともいすれかの方法で穿孔するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の穿孔用ビット１０は、図１及び図４に示すように、超硬チップ１７、１８が、ビット本体１１の頭部１２の穿孔側の開口１３に沿って、前記頭部１２の外周側と開口１３側とに分割して配置されており、前記頭部１２の外周側の超硬チップ１８は、チップ全体がビット本体１１の頭部１２内に収まるように固着されており、開口１３側の長さ方向の一方端部が該開口１３に突出している開口１３側の超硬チップ１７は、その突出部分を除いてビット本体１１の頭部１２内に収まるように固着されていることから、穿孔時に加わる打撃力によっても容易に欠損しないようになっている。このため、例えばビルや道路などの鉄筋部分を含むコンクリート構築物をコンクリート部分と鉄筋部分の穿孔を同時に連続的に、かつ効率的に行うことができ、しかも超硬チップが短時間で欠損することがないので、長期間に亘って交換することなく穿孔作業を行うことができる。
【００２０】
本発明の掘削装置３１にあっては、図２に示すように、本発明の穿孔用ビット１０がドリルロッド３２の先端に装着されると共に、前記ドリルロッド３２に取り付けた連結部材３３を介して前記穿孔用ビット１０に沿ってガイド部材３３が隣接配置されていることから、図３（ａ）（ｂ）に示すように、ドリルロッド３２の先端に装着される穿孔用ビット１０でコンクリート構築物、或いは岩石Ｘに孔Ｈを穿孔した後、前記孔Ｈにガイド部材３４を挿入することで、前記穿孔用ビット１０でコンクリート構築物、或いは岩石Ｘを穿孔するときに、前記ガイド部材３４によってその穿孔方向が規制されるようになっている。また、前記連結部材３３によって前記穿孔用ビット１０に沿ってガイド部材３４が隣接配置されることから、ガイド部材３４が挿入される孔Ｈと穿孔用ビット１０で穿孔される孔Ｈとの間の間隔が近接状態に保持されるので、穿孔用ビット１０で穿孔される孔Ｈと前記ガイド部材３４が挿入される孔Ｈとを隔てる隔壁が、前記穿孔用ビット１０の穿孔時の振動で破砕されるようになっている。この結果、本発明の掘削装置３１にあっては、ガイド部材３４でガイドされながら穿孔用ビット１０によるコンクリート構築物、或いは岩石Ｘの穿孔を繰り返すことで、コンクリート構築物、或いは岩石Ｘに溝状の連結孔（自由面）Ｆを連続的にかつ効率的に形成することができる。
【００２１】
本発明のコンクリート構築物、岩石の破砕方法にあっては、図２、図３及び図５に示すように、本発明の掘削装置３１によってコンクリート構築物、或いは岩石Ｘに形成された１又は複数の自由面Ｆ側に強制変位させることで、コンクリート構築物、或いは岩石Ｘを破砕するようにしたので、騒音や振動、粉塵を発生、並びに破砕物の飛散を抑制しつつ、効率的、かつ確実にコンクリート構築物、或いは岩石を破砕することができる。
【００２２】
本発明の掘削装置によれば、穿孔用ビットが単独で直進穿孔性が良好なので、前記ドリルロッドの先端に装着される本発明の穿孔用ビットだけを備えるようにしても、十分に所望の位置に正確に孔を穿孔することができる。
【００２３】
本発明のコンクリート構築物、岩石の穿孔方法によれば、
本発明の掘削装置を用いて破砕するコンクリート構築物、岩石の所望の位置に所望の深さで第１の孔を穿ち、次いで、連結部材を介して前記穿孔用ビットに沿って隣接配置されたガイド部材を前記コンクリート構築物、岩石に穿孔した第１の孔に挿入することで、前記第１の孔との間の間隔を近接状態となるように保持し、かつその穿孔方向を規制しながら、前記掘削装置を用いて第２の孔を穿ち、これを繰り返すことで、多数の連続した孔を穿孔して前記コンクリート構築物、岩石に１又は複数の自由な形状の連結孔を形成するか、
破砕するコンクリート構築物、岩石に所望の形状を描画し、本発明の他の掘削装置を用いて前記描画された形状を構成する複数の孔を近接させて所望の深さで穿つことで、多数の連続した孔を穿孔して前記コンクリート構築物、岩石に１又は複数の自由な形状の連結孔を形成するか、の少なくともいすれかの方法で穿孔するようにしてもよく、
いずれにしても、例示するように、Ｈ型鋼を立てるための孔を、その形状に沿った孔とすることができ、穿孔のために排出する破砕物の量も少なく、また、残余部分が立設すべきＨ型鋼の周囲をその形状に沿う形で取り囲むので、透き間に入れるコンクリートの量も少なく済む上、強度的にも元の残余部分が強度分担するので、良い大きい強度で、Ｈ型鋼の立設状態を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の穿孔用ビットを示す一部断面正面図である。
【図２】本発明の穿孔用ビットをドリルロッドの先端に装着した掘削装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の掘削装置を用いて溝状の連結孔を形成する過程を示す模式図であって、（ａ）及び（ｂ）はコンクリート構築物、岩石に最初の孔を穿孔している状態を示し、（Ｃ）及び（ｄ）は、最初に穿孔された孔にガイド部材を挿入して、ガイド部材によってガイドされつつ第２の孔を穿孔用ビットにより穿孔している状態を示すものである。
【図４】図３の（ｂ）及び（ｄ）に示す穿孔用ピットのビット本体頭部側から見た拡大図である。
【図５】本発明の掘削装置を用いてコンクリート構築物、岩石に形成された１又は複数の溝状の連結孔（自由面側）に強制変位させることで、コンクリート構築物、岩石を破砕する状態を示した模式図である。
【図６】（ａ）は、本発明の穿孔用ビットをドリルロッドの先端に装着した掘削装置の別例を示す斜視図、（ｂ）は、この掘削装置を用いる場合に、あらかじめ穿孔対象の面に穿孔すべき連結孔の形状を描画するための描画ガイドプレートを示す斜視図
【図７】（ａ）から（ｄ）は、図２の掘削装置及び図６の掘削装置で掘削可能な種々の形状の連結孔を例示する図である。
【図８】従来の掘削装置を用いてコンクリート構築物に溝状の連結孔を形成する過程を示した模式図である。
【図９】図８に示す掘削装置のドリルロッドの先端に装着される穿孔用ビットを示した斜視図である。
【図１０】従来の穿孔用ビットを示した拡大斜視図である。
【図１１】図１０に示す穿孔用ビットを用いてコンクリート構築物に孔を穿孔している状態を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０・・・穿孔用ビット
１１・・・ビット本体
１２・・・頭部
１３・・・開口
１６・・・チップ取付座
１７、１８、１９・・・超硬チップ
２１・・・クリアランス
２２・・・凹部
３１、３１Ａ・・・掘削装置
３２・・・ドリルロッド
３３，３３Ａ・・・連結部材
３４・・・ガイド部材
Ｈ ・・・孔
Ｆ ・・・自由面
【発明を実施するための形態】
【００２６】
＜実施形態１＞
以下、本発明の穿孔用ビット、それを用いた掘削装置及びコンクリート構築物、岩石の破砕方法を図面に従ってさらに詳しく説明する。まず、図１〜図４に示す穿孔用ビットについて説明する。この穿孔用ビット１０は、掘削蔵置３１のドリルロッド３２の先端に装着され、そのビット本体１１の頭部１２をコンクリート構築物、或いは岩石Ｘの破砕面に当接させた状態で、前記ドリルロッド３２を介して回転させながら打撃することによってコンクリート構築物、或いは岩石Ｘに所望の孔Ｈを穿孔することができるものである。
【００２７】
この穿孔用ピット１０のビット本体１１は筒形をなしており、このビット本体１１内には掘削蔵置３１側から破砕片（ズリ）を排出するための排出用のエアーまたは水流が通過し、ビット本体１１の頭部１２に設けた開口１３から噴出するようになっている。このビット本体１１の基端部にはドリルロッド３２のネジ溝（図示しない）を設けた先端が螺合するネジ１４がその外周面に形成されている。また、ビット本体１１の頭部１２の穿孔側面には開口１３に沿って頭部１２の外周に向かって放射状となるように間隔をおいて配置される８つのチップ取付座１６が配置されている。
【００２８】
各チップ取付座１６には、超硬体からなる超硬チップ１７、１８、１９が例えば銀ろうや銅ろうなどでろう付けすることにより固着されている。各超硬チップ１７、１８、１９は先端に角部１７ａ、１８ａ、１９ａを備えており、この角部１７ａ、１８ａ、１９ａが図３（ａ）及び（ｃ）に示すように穿孔時にコンクリート構築物、或いは岩石Ｘの穿孔面に当接するようになっている。
【００２９】
上記超硬チップ１７及び１８と超硬チップ１９とは交互に配されており、これら超硬チップ１７、１８、１９のうち、超硬チップ１９は、図４に示すように、ビット本体１１の頭部１２の厚み方向にはぼ全体に亘る長さを有しており、そのチップの基部全体が頭部１２内に収まるように固着され、穿孔時に加わる打撃力によっても容易に欠損しないようになっている。一方、超硬チップ１７及び１８は、頭部１２の外周側と開口１３側とに分して配置されており、外周側の超硬チップ１８は、その基部が頭部１２内に全体が収まるように固着され、穿孔時に加わる打撃力によっても容易に欠損しないようになっている。開口１３側の超硬チップ１７は、開口１３側に突出する部分を除き、その基部は頭部１２内に収まるように固着され、穿孔時に加わる打撃力によっても容易に欠損しないようになっている。また、開口１３側の超硬チップ１７の開口１３側に突出する部分は、図３及び図４中の矢印で示すように、コンクリート構築物、或いは岩石Ｘに孔Ｈを穿孔する際に、ビット本体１１の開口１３を通してビット本体１１の開口１３側近傍に形成される破砕片からなる層２０とビット本体１１の内周面との間にクリアランス２１を形成するようになっており、このクリアランス２１を通って排出用のエアーまたは水流が噴出する過程で破砕片の層２０の破砕片も吸い上げられて開口１３側へと排出されるようになっている。
【００３０】
開口１３側に排出された破砕片は、排出用のエアーまたは水流と共に、図３（ｂ）（ｄ）及び図４の矢印に示すように、ビット本体１１の頭部１２の超硬チップ１７、１８、１９の間に設けた凹部２２、並びにビット本体１１の頭部１２の外側面には形成した溝１５を通り、さらに図３中の矢印に示すビット本体１１の外周面とコンクリート構築物、或いは岩石Ｘの穿孔された孔表面との間に形成される隙間２３を通って後方のドリルロッド２２側へと排出されるようになっている。
【００３１】
尚、図１〜図４に示す例では、ビット本体頭部の厚み方向にはぼ全体に亘る長さを有しており、そのチップ全体が頭部１２内に収まるように固着された超硬チップ１９と、頭１２の外周側と開口１３側とに分割して配置された超硬チップ１７及び１８とを交互に設けたが、頭部１２の外周側と開口１３側とに分割して配置された超硬チップ１７及び１８のみから構成することもできる。
【００３２】
次に、本発明の穿孔用ビットを装着した掘削装置について説明する。図２に示すように、本発明の穿孔用ビットを掘削装置３１は、環状のドリルロッド３２と、前記ドリルロッド３２の先端に装着される穿孔用ビット１０と、前記ドリルロッド３２に取り付けた連結部材３３を介して前記穿孔用ビット１０に沿って隣接配置されるガイド部材３４とを備えている。
【００３３】
環状のドリルロッド３２内には、コンプレッサーまたはポンプ（図示しない）から排出用のエアーまたは水流が送り込まれるようになっており、この排出用のエアーまたは水流がドリルロッド３２の先端に装着される穿孔用ビット１０に送られて、該穿孔用ビット１０によって破砕されたコンクリート構築物、或いは岩石Ｘからの破砕片がエアーまたは水流と共に排出されるようになっている。
【００３４】
また掘削装置３１には、集塵機（図示しない）が付設されており、破砕片と共に排出されたエアーまたは水流の中から破砕片を取り除き、再びコンプレッサーまたはポンプ（図示しない）を介して排出用のエアーまたは水流がドリルロッド３２に送り込まれるようになっている。
【００３５】
また掘削装置３１には、ドリルロッド３２の先端に装着された穿孔用ビット１０を回転させる回転駆動部と穿孔用ビット１０に打撃力を与える打撃駆動部とを有している。
【００３６】
以下、この掘削装置を用いて鉄筋部分を含むコンクリート構築物（例えばビルや道路）に溝状の連結孔を形成してこれを破砕し、解体する工程について説明する。まず、図２に示すように、掘削装置３１のドリルロッド３２先端に穿孔用ビット１０を装着し、次いで、図１、図２、図３（ａ）（ｂ）及び図４に示すように、該ビット本体１１の頭部１２をコンクリート構築物Ｘの穿孔面に押しつける。
【００３７】
次に、ドリルロッド３２を介して穿孔用ピット１０を回転させながら打撃することによってコンクリート構築物Ｘに孔Ｈを穿孔する。穿孔用ビット１０を回転させながら打撃することで、ビット本体１１の頭部１２の超硬チップ１０がコンクリート構築物Ｘの穿孔面に打撃を繰り返し、コンクリート構築物Ｘのコンクリート部分及び鉄筋部分が穿孔される。穿孔により生じた破砕片は、図３（ｂ）に示すように、ビット本体１内の頭部開口近傍に保留される。このとき、破砕片からなる層２０は、前記穿孔用ビット１０のピット本体１１の開口１３に突出する超硬チップ１７の長さ方向端部の分だけ、ビット本体１１内周面との間にクリアランス２１が形成されるようになっており、このクリアランス２１を通って排出用のエアーまたは水流が開口１３側に噴出する過程で破砕片の層２０の破砕片も吸い上げられて開口１３側に排出されるようになっている。
【００３８】
次いで、図３（Ｃ）（ｄ）に示すように、ドリルロッド３２の先端に装着される穿孔用ビット１０でコンクリート構築物Ｘに孔Ｈを穿孔した後、この孔Ｈにドリルロッド３２に連結部材３３を介して取り付けられたガイド部材３４を挿入する。これにより、穿孔用ビット１０でコンクリート構築物Ｘに次の孔Ｈを穿孔するときに、前記ガイド部材３４によってその穿孔方向が規制されるようになる。また、連結部材３３によってガイド部材３４が前記穿孔用ビット１０に沿って隣接配置されることから、ガイド部材３４が挿入される孔Ｈと新たに穿孔される孔Ｈとの間隔が近接状態に保持されることになるので、穿孔用ビット１０によって穿孔される孔Ｈと前記ガイド部材３４が挿入される孔Ｈとを隔てる隔壁が、前記穿孔用ビット１０の穿孔時の振動で破砕されるようになっている。この結果、本発明の掘削装置３１にあっては、ガイド部材３３でガイドされながら穿孔用ビット１０によるコンクリート構築物Ｘの穿孔を繰り返すことで、コンクリート構築物Ｘに図５に示すような１または複数の溝状の連結孔（自由面）Ｆが連続的にかつ効率的に形成されるのである。尚、図３では、ガイド部材３４の先端が穿孔された孔Ｈの孔尻まで挿入されている例が示されているが、ドリルロッド３２に連結部材３３を介して取り付けられたガイド部材３４は、上記のとおり、穿孔された孔Ｈとの間隔を近接状態に保持し、かつその穿孔方向を規制するものであるため、その先端を穿孔された孔Ｈの孔尻まで挿入する必要はない。このため、ガイド部材３４は穿孔された孔Ｈの孔尻まで届く長さは必ずしも必要とせず、長さの短いガイド部材３４を用いた場合、穿孔された孔Ｈへの挿入作業もより簡便なものとなる。
【００３９】
こうして、コンクリート構築物Ｘに１または複数の溝状の連結孔（自由面）Ｆが形成された後、これら１又は複数の自由面Ｆ側を強制変位させることでコンクリート構築物Ｘを破砕するのである。自由面Ｆ側を強制変位させる方法は任意であるが、例えば図５中の拡大図に示す押圧装置４０を用いることができる。この押圧装置４０は、装置本体４１の長さ方向に亘って両面に所定間隔に押圧部４１が設けられており、この押圧部４２は装置本体４１に内蔵された油圧式の２つのジャッキによって装置本体４１の側面から出没するようになっている。そして、この押圧装置４０を孔Ｈに挿入し、前記押圧部４２を側方に出没させることで、図５中の拡大図に矢印で示すように、該押圧部４２が１または複数の溝状の連結孔（自由面）Ｆを構成する孔Ｈの内周面を押圧し、１または複数の溝状の連結孔（自由面）Ｆを強制変位させるものである。これにより、コンクリート構築物Ｘは騒音や振動を発生させることなく、確実に破砕されるのである。
【００４０】
＜実施形態２＞
図６（ａ）は、本発明の穿孔用ビットをドリルロッドの先端に装着した掘削装置の別例を示す斜視図、（ｂ）は、この掘削装置を用いる場合に、あらかじめ穿孔対象の面に穿孔すべき連結孔の形状を描画するための描画ガイドプレートを示す斜視図である。これより、すでに説明した部分については、同じ符号を付して重複説明を省略する。
【００４１】
図６（ａ）の掘削装置３１Ａは、図２の掘削装置３１に比べ、ガイド部材３４とそのためのドリルロッド３２がなく、穿孔用ビット１０をドリルロッド３２の先端に装着しただけの構成であり、その分、連結部材３３Ａもより小さなものとなっている。
【００４２】
本発明の穿孔用ビット１０は、円筒形状であるため、穿孔時に残余部分によって、内外周からガイドされるので、穿孔直進性がよく、そのため、本発明のように、ガイド部材３４のない形の掘削装置３１Ａであっても、十分、まっすぐ下方に伸び、横へのずれのない穿孔をすることができるのである。
【００４３】
図６（ｂ）の描画ガイドプレート２３は、そのような掘削装置３１Ａで必要な形状の連結孔を穿孔するために、あらかじめ穿孔対象の表面に、穿孔すべき形状を描画するためのものであり、このプレート２３は、Ｈ型鋼用の連結孔を形成するように複数のガイド孔２３ａが設けられている。なお、本発明の穿孔用ビット１０は、それにより穿孔した孔同士間の最小残余肉部分の厚さを１０ミリ程度とするのが、穿孔の直進性を維持するためと、その穿孔により既穿孔された孔との残余部分を自然に破砕するために好適であるが、それに限定されるものではない。
【００４４】
図７（ａ）から（ｄ）は、図２の掘削装置及び図６の掘削装置で掘削可能な種々の形状の連結孔を例示する図である。図７（ａ）は、図２の掘削装置３１を用いて形成されたＨ型鋼用の連結孔で、その最終穿孔部分に、穿孔用ビット１０とガイド部材３４が残されているのが見える。図７（ｂ）は、図６の掘削装置３１Ａを用いて形成されたＨ型鋼用の連結孔で、その最終穿孔部分に、穿孔用ビット１０だけが残されているのが見える。
【００４５】
図７（ｃ）は、図２の掘削装置３１を用いて形成された円環状の連結孔でその最終穿孔部分に、穿孔用ビット１０とガイド部材３４が残されているのが見える。図７（ｄ）は、図６の掘削装置３１Ａを用いて形成されたＡ字状の連結孔でその最終穿孔部分に、穿孔用ビット１０だけが残されているのが見える。
【００４６】
こうして本発明の穿孔用ビット１０を設けた掘削装置３１、３１Ａによれば、任意の形状の連結孔を穿孔することができる。例えば、Ｈ型鋼を立てるための連結孔を穿孔する場合、その形状に沿った部分だけを穿孔できるので、穿孔のために排出する破砕物の量も少なく、また、残余部分が立設すべきＨ型鋼の周囲をその形状に沿う形で取り囲むので、透き間に入れるコンクリートの量も少なく済む上、強度的にも元の残余部分が強度分担するので、良い大きい強度で、Ｈ型鋼の立設状態を保持することができる。
【００４７】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明で実施形態にない組み合わせや、上述の二つの実施形態の組み合わせなど、特許請求の範囲に記載された範囲で自由に変更して実施することができ、それらも本願発明の範囲に含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の穿孔用ビット、それを用いた掘削装置及びコンクリート構築物、岩石の穿孔方法及び破砕方法は、鉄筋の入ったコンクリート建築物や岩石の穿孔や破砕が必要であり、その際、騒音や振動、粉塵の発生並びに破砕物の飛散を効果的に抑制することができ、特にはコンクリート構築物内部の鉄筋部分をコンクリート部分と同時に穿孔して溝状の連結孔を連続的にかつ効率的に形成することができ、これにより、効率的、かつ確実なコンクリート構築物、或いは岩石の破砕を実現することが求められる産業分野に活用される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削装置のドリルロッドの先端に装着される穿孔用ピットであって、
筒形のビット本体と、
前記ピット本体の排出用のエアーまたは水流が噴出する開口を穿孔側に有するビット本体頭部と、
前記頭部の穿孔側の開口に沿って前記頭部の外周に向かって放射状となるように間隔をおいて配置される複数のチップ取付座と、
前記複数のチップ取付座に固着される先端に角部を備える超硬体からなる超硬チップとを備えており、
前記前記超硬チップが、頭部の外周側と開口側とに分割して配置されており、前記頭部の外周側の超硬チップは、チップの基部全体がビット本体の頭部内に収まるように固着されており、前記開口側の超硬チップは、その開口側の長さ方向端部が該開口に突出し、その突出部分以外は基部全体がビット本体の頭部内に収まるように固着されていることを特徴とする穿孔用ビット。
【請求項２】
ビット本体頭部の厚み方向にはぼ全体に亘る長さを有するチップの基部全体がビット本体頭部内に収まるように固着されている第２の超硬チップをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の穿孔用ビット。
【請求項３】
掘削装置であって、
ドリルロッドと、
前記ドリルロッドの先端に装着される請求項１又は２に記載の穿孔用ビットと、
前記ドリルロッドに取り付けた連結部材を介して前記穿孔用ビットに沿って隣接配置されるガイド部材と、を備えたことを特徴とする掘削装置。
【請求項４】
コンクリート構築物、岩石の破砕方法であって、
請求項３に記載の掘削装置を用いて破砕するコンクリート構築物、岩石の所望の位置に所望の深さで第１の孔を穿ち、 次いで、連結部材を介して前記穿孔用ビットに沿って隣接配置されたガイド部材を前記コンクリート構築物、岩石に穿孔した第１の孔に挿入することで、前記第１の孔との間の間隔を近接状態となるように保持し、かつその穿孔方向を規制しながら、前記掘削装置を用いて第２の孔を穿ち、これを繰り返すことで、多数の連続した孔を穿孔して前記コンクリート構築物、岩石に１又は複数の自由面を形成し、
次いで、前記コンクリート構築物、岩石を前記１又は複数の自由両側に強制変位させることで、コンクリート構築物、岩石を破砕することを特徴とするコンクリート構築物、岩石の破砕方法
【請求項５】
請求項４に記載のコンクリート構築物、岩石の破砕方法を用いたビルの解体方法。
【請求項６】
掘削装置であって、
ドリルロッドと、前記ドリルロッドの先端に装着される請求項１又は２に記載の穿孔用ビットを備えたことを特徴とする掘削装置。
【請求項７】
コンクリート構築物、岩石の穿孔方法であって、
請求項３に記載の掘削装置を用いて破砕するコンクリート構築物、岩石の所望の位置に所望の深さで第１の孔を穿ち、次いで、連結部材を介して前記穿孔用ビットに沿って隣接配置されたガイド部材を前記コンクリート構築物、岩石に穿孔した第１の孔に挿入することで、前記第１の孔との間の間隔を近接状態となるように保持し、かつその穿孔方向を規制しながら、前記掘削装置を用いて第２の孔を穿ち、これを繰り返すことで、多数の連続した孔を穿孔して前記コンクリート構築物、岩石に１又は複数の自由な形状の穿孔溝を形成するか、
破砕するコンクリート構築物、岩石に所望の形状を描画し、請求項６に記載の掘削装置を用いて前記描画された形状を構成する複数の孔を近接させて所望の深さで穿つことで、多数の連続した孔を穿孔して前記コンクリート構築物、岩石に１又は複数の自由な形状の穿孔溝を形成するか、
の少なくともいすれかの方法で穿孔することを特徴とするコンクリート構築物、岩石の穿孔方法。
【請求項１】
掘削装置のドリルロッドの先端に装着される穿孔用ピットであって、
筒形のビット本体と、
前記ピット本体の排出用のエアーまたは水流が噴出する開口を穿孔側に有するビット本体頭部と、
前記頭部の穿孔側の開口に沿って前記頭部の外周に向かって放射状となるように間隔をおいて配置される複数のチップ取付座と、
前記複数のチップ取付座に固着される先端に角部を備える超硬体からなる超硬チップとを備えており、
前記前記超硬チップが、頭部の外周側と開口側とに分割して配置されており、前記頭部の外周側の超硬チップは、チップの基部全体がビット本体の頭部内に収まるように固着されており、前記開口側の超硬チップは、その開口側の長さ方向端部が該開口に突出し、その突出部分以外は基部全体がビット本体の頭部内に収まるように固着されていることを特徴とする穿孔用ビット。
【請求項２】
ビット本体頭部の厚み方向にはぼ全体に亘る長さを有するチップの基部全体がビット本体頭部内に収まるように固着されている第２の超硬チップをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の穿孔用ビット。
【請求項３】
掘削装置であって、
ドリルロッドと、
前記ドリルロッドの先端に装着される請求項１又は２に記載の穿孔用ビットと、
前記ドリルロッドに取り付けた連結部材を介して前記穿孔用ビットに沿って隣接配置されるガイド部材と、を備えたことを特徴とする掘削装置。
【請求項４】
コンクリート構築物、岩石の破砕方法であって、
請求項３に記載の掘削装置を用いて破砕するコンクリート構築物、岩石の所望の位置に所望の深さで第１の孔を穿ち、 次いで、連結部材を介して前記穿孔用ビットに沿って隣接配置されたガイド部材を前記コンクリート構築物、岩石に穿孔した第１の孔に挿入することで、前記第１の孔との間の間隔を近接状態となるように保持し、かつその穿孔方向を規制しながら、前記掘削装置を用いて第２の孔を穿ち、これを繰り返すことで、多数の連続した孔を穿孔して前記コンクリート構築物、岩石に１又は複数の自由面を形成し、
次いで、前記コンクリート構築物、岩石を前記１又は複数の自由両側に強制変位させることで、コンクリート構築物、岩石を破砕することを特徴とするコンクリート構築物、岩石の破砕方法
【請求項５】
請求項４に記載のコンクリート構築物、岩石の破砕方法を用いたビルの解体方法。
【請求項６】
掘削装置であって、
ドリルロッドと、前記ドリルロッドの先端に装着される請求項１又は２に記載の穿孔用ビットを備えたことを特徴とする掘削装置。
【請求項７】
コンクリート構築物、岩石の穿孔方法であって、
請求項３に記載の掘削装置を用いて破砕するコンクリート構築物、岩石の所望の位置に所望の深さで第１の孔を穿ち、次いで、連結部材を介して前記穿孔用ビットに沿って隣接配置されたガイド部材を前記コンクリート構築物、岩石に穿孔した第１の孔に挿入することで、前記第１の孔との間の間隔を近接状態となるように保持し、かつその穿孔方向を規制しながら、前記掘削装置を用いて第２の孔を穿ち、これを繰り返すことで、多数の連続した孔を穿孔して前記コンクリート構築物、岩石に１又は複数の自由な形状の穿孔溝を形成するか、
破砕するコンクリート構築物、岩石に所望の形状を描画し、請求項６に記載の掘削装置を用いて前記描画された形状を構成する複数の孔を近接させて所望の深さで穿つことで、多数の連続した孔を穿孔して前記コンクリート構築物、岩石に１又は複数の自由な形状の穿孔溝を形成するか、
の少なくともいすれかの方法で穿孔することを特徴とするコンクリート構築物、岩石の穿孔方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−３２６６９（Ｐ２０１３−３２６６９Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７２８８１（Ｐ２０１１−１７２８８１）
【出願日】平成２３年８月８日（２０１１．８．８）
【出願人】（３０６０１３８３２）株式会社 中部ロックドリルサービス (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月８日（２０１１．８．８）
【出願人】（３０６０１３８３２）株式会社 中部ロックドリルサービス (2)
【Ｆターム（参考）】
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