縦孔掘削ユニット、縦孔掘削サブシステム及び縦孔掘削システム
【課題】掘削によって発生する土石や粉塵などの発生物を効率よくまた簡便に地上へ排出することができながら、堅い岩盤をも掘削できる縦孔掘削ユニットを提供する。
【解決手段】震動する鑿岩ロッド１ａで岩盤を鑿岩する鑿岩部１と、鑿岩部１の回りを回るように回転駆動される円筒状の掘削部２と、鑿岩部１を中心として掘削部２を設置した本体基部３と、本体基部３と掘削部２との間に設けられた破砕部４と、鑿岩部１で鑿岩され掘削部２で掘削され破砕部４で破砕された掘削部２内の土石を吸引排出する土石吸引手段５とを備えた。
【解決手段】震動する鑿岩ロッド１ａで岩盤を鑿岩する鑿岩部１と、鑿岩部１の回りを回るように回転駆動される円筒状の掘削部２と、鑿岩部１を中心として掘削部２を設置した本体基部３と、本体基部３と掘削部２との間に設けられた破砕部４と、鑿岩部１で鑿岩され掘削部２で掘削され破砕部４で破砕された掘削部２内の土石を吸引排出する土石吸引手段５とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に鉄塔の基礎用などの縦孔を掘削する際に、油圧建機の先端に取り付けて用いられる縦孔掘削ユニット、この縦孔掘削ユニットを用いた縦孔掘削サブシステム及びこれらの縦孔掘削ユニットまたは縦孔掘削サブシステムを備え、掘削した土石を自動連続して排出貯留する縦孔掘削システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
縦孔の掘削については、本出願人による特許文献１及び特許文献２の技術が提案されている。
【０００３】
特許文献１では、縦孔の孔底での掘削作業を確実、強力に行うため、地上におかれた油圧ショベルの先端に伸縮可能なテレスコピックアームを取り付け、このテレスコピックアームによって、孔底に置かれた掘削機械の押圧中心を押圧しながら掘削する技術が提案されている。
【０００４】
この技術は、孔底の限られたスペースに設置可能な小型の掘削機械を用いながら、その掘削機械を地上から押圧することで、より強力な掘削を可能とするものであるが、孔底で掘削によって発生した土石の排出の余分の手間が必要であり、また、掘削による粉塵の環境下で掘削機械の操作を人に頼る必要があり、その点で改善が望まれていた。
【０００５】
特許文献２では、上記問題を解決すべく、土石吸引手段を設けた縦孔掘削ユニットを提案しており、図１０は、この本発明の背景技術となる縦孔掘削ユニットを示す外観斜視図である。
【０００６】
この図１０に記載された縦孔掘削ユニット６０は、図示しない油圧建機に取り付けられたテレスコピックアームの先端に、取付具５７、取付具５７に対して回転駆動力を与えるアースオーガ５６を介して垂下取り付けられて用いられるもので、アースオーガ５６と共回転する円筒状の掘削部５１と、この掘削部５１と共回転せず、掘削部５１の後端を気密に閉止する蓋５２と、この蓋５２に設けられた吸出口５３を備えている。
【０００７】
吸出口５３には、地上から吸気筒５９を介して、吸引力が与えられ、円筒状の掘削部５１内に溜まったものを地上へ吸引排出することができる。
【０００８】
掘削部５１は、アースオーガ５６に連結される部分となる中心軸５１ａと、この中心軸５１ａと同心で共回転する円筒部５１ｂと、中心軸５１ａの先端と円筒部５１ｂの前周端とにそれぞれ設けられた複数の岩盤掘削チップ５１ｃとを備えている。
【０００９】
このような構成で、この縦孔掘削ユニット６０によれば、掘削部５１で掘削された土石（土砂、岩石の破砕片などを含むもの）が、吸出口５３、吸気筒５９を介して、順次地上に吸引排出されるので、土石排出の余分な手間が省かれ、かつ、この吸引排出に伴い、掘削によって生じる粉塵も排出されるので、孔底の粉塵環境も改善される。
【００１０】
しかしながら、この縦孔掘削ユニット６０は、回転する掘削部５１で掘削するものであるので、堅い岩盤のような場合には、掘削することができなかった。
【特許文献１】特開２００３−３１４１８５号公報（図１３）
【特許文献２】特開２００５−２２０６０９号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、掘削によって発生する土石や粉塵などの発生物を効率よくまた簡便に地上へ排出することができながら、堅い岩盤をも掘削できる縦孔掘削ユニット、縦孔掘削サブシステム及び縦孔掘削システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の縦孔掘削ユニットは、震動する鑿岩ロッドで岩盤を鑿岩する鑿岩部と、前記鑿岩部の回りを回るように回転駆動される円筒状の掘削部と、前記鑿岩部を中心として前記掘削部を設置した本体基部と、前記本体基部と前記掘削部との間に設けられた破砕部と、前記鑿岩部で鑿岩され前記掘削部で掘削され前記破砕部で破砕された前記掘削部内の土石を吸引排出する土石吸引手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の縦孔掘削ユニットは、請求項１に従属し、掘削部は、鑿岩ロッドの周囲を回転可能に本体基部に支持され、前記本体基部に設置された回転駆動手段から回転駆動力を受ける内円筒部と、前記内円筒部と同心で共回転する外円筒部と、前記内円筒部と前記外円筒部とを連結する複数の桟と、前記桟の前方側に設けられた複数の岩盤掘削チップとを備えており、前記複数の桟に設置された複数の岩盤掘削チップが、全体として、そのチップ先端が円錐ら旋を形成するように配置されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の縦孔掘削ユニットは、請求項２に従属し、破砕部は、前記桟の裏面から後方に向けて設けられた二本一組の後向破砕チップと、前記本体基部から前方に向けて設けられた前向破砕チップとを備え、前記後向破砕チップと前記前向破砕チップとは、掘削部の回転軸方向には相互に重なる部分を持ちながら、前記後向破砕チップが回転する際には、前記前向破砕チップがその二本一組の前記後向破砕チップの間を通過するように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の縦孔掘削ユニットは、請求項１から３のいずれかに従属し、土石吸引手段は、本体基部に対して気密を維持しながら回転する掘削部と、この掘削部の内部に向けて、前記本体基部を貫通して設けられた吸出口とを備えていることを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の縦孔掘削ユニットは、請求項１から４のいずれかに従属し、本体基部に、縦孔掘削ユニットを油圧建機へ着脱可能に取り付けるためのユニット取付部を備えていることを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の縦孔掘削ユニットは、請求項５に従属し、ユニット取付部に、取り付け対象とする油圧建機に対して縦孔掘削ユニットを旋回させる旋回手段を備えていることを特徴とする。
【００１８】
請求項７記載の縦孔掘削サブシステムは、地盤への嵌入固定手段を備え、この嵌入固定手段により地盤に垂直に立位固定される支柱と、前記支柱上を上下する昇降部と、この昇降部に固定された旋回部と、この旋回部に固定されたフリーアーム部とを備え、このフリーアーム部の先端に請求項５記載の縦孔掘削ユニットが設置され、前記支柱の上端に、油圧建機に取り付けるためのサブ取付部を備え、このサブ取付部は、前記支柱に旋回自在に連結されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項８記載の縦孔掘削システムは、地上に配置された油圧建機に取り付けられた、請求項１から６のいずれか記載の縦孔掘削ユニットまたは請求項７記載の縦孔掘削サブシステムと、土石吸引手段によって吸引された土石を排出し、貯留するため、地上に配置された土石排出貯留装置とを備えていることを特徴とする。
【００２０】
請求項９記載の縦孔掘削システムは、請求項８に従属し、土石排出貯留装置から排出される排気を浄化するための排気浄化装置を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１記載の縦孔掘削ユニットによれば、震動する鑿岩ロッドで岩盤を鑿岩する鑿岩部と、前記鑿岩部の回りを回るように回転駆動される円筒状の掘削部と、前記鑿岩部を中心として前記掘削部を設置した本体基部と、前記本体基部と前記掘削部との間に設けられた破砕部と、前記鑿岩部で鑿岩され前記掘削部で掘削され前記破砕部で破砕された前記掘削部内の土石を吸引排出する土石吸引手段とを備えたので、掘削によって発生する土石や粉塵などの発生物を効率よくまた簡便に地上へ排出することができながら、堅い岩盤をも掘削できる。
【００２２】
請求項２記載の縦孔掘削ユニットによれば、請求項１の効果に加え、掘削部は、鑿岩ロッドの周囲を回転可能に本体基部に支持され、前記本体基部に設置された回転駆動手段から回転駆動力を受ける内円筒部と、前記内円筒部と同心で共回転する外円筒部と、前記内円筒部と前記外円筒部とを連結する複数の桟と、前記桟の前方側に設けられた複数の岩盤掘削チップとを備えており、前記複数の桟に設置された複数の岩盤掘削チップが、全体として、そのチップ先端が円錐ら旋を形成するように配置されているので、岩盤掘削チップが先端から後方へ、周囲と順次岩盤を掘削して行き、より小さな駆動力で効率よく掘削することができる。
【００２３】
請求項３記載の縦孔掘削ユニットによれば、請求項２の効果に加え、破砕部は、前記桟の裏面から後方に向けて設けられた二本一組の後向破砕チップと、前記本体基部から前方に向けて設けられた前向破砕チップとを備え、前記後向破砕チップと前記前向破砕チップとは、掘削部の回転軸方向には相互に重なる部分を持ちながら、前記後向破砕チップが回転する際には、前記前向破砕チップがその二本一組の前記後向破砕チップの間を通過するように構成されているので、鑿岩部で鑿岩された大きな岩片がより小さな岩片に破砕され、土石吸引手段による吸引排出が可能になる。
【００２４】
請求項４記載の縦孔掘削ユニットによれば、請求項１から３のいずれかの効果に加え、土石吸引手段は、本体基部に対して気密を維持しながら回転する掘削部と、この掘削部の内部に向けて、前記本体基部を貫通して設けられた吸出口とを備えているので、効率よく、掘削部内の土石を吸引排出することができる。
【００２５】
請求項５記載の縦孔掘削ユニットによれば、請求項１から４のいずれかの効果に加え、本体基部に、縦孔掘削ユニットを油圧建機へ着脱可能に取り付けるためのユニット取付部を備えているので、油圧建機への着脱が可能で、容易である。
【００２６】
請求項６記載の縦孔掘削ユニットによれば、請求項５の効果に加え、ユニット取付部に、取り付け対象とする油圧建機に対して縦孔掘削ユニットを旋回させる旋回手段を備えているので、縦孔掘削ユニットの出っ張りによる堀残しをなくすため、油圧建機の取り回しが不要となり、便利である。
【００２７】
請求項７記載の縦孔掘削サブシステムによれば、地盤への嵌入固定手段を備え、この嵌入固定手段により地盤に垂直に立位固定される支柱と、前記支柱上を上下する昇降部と、この昇降部に固定された旋回部と、この旋回部に固定されたフリーアーム部とを備え、このフリーアーム部の先端に請求項５記載の縦孔掘削ユニットが設置され、前記支柱の上端に、油圧建機に取り付けるためのサブ取付部を備え、このサブ取付部は、前記支柱に旋回自在に連結されているので、請求項５の効果に加え、全体として縦孔掘削ユニットの位置と方向の自由度が高く、限られた空間である縦孔内での作業性が良く、また、拡底掘削も行うことができる。
【００２８】
請求項８記載の縦孔掘削システムによれば、請求項１から６のいずれかの効果または請求項７の効果に加え、地上に配置された油圧建機に取り付けられた、土石吸引手段によって吸引された土石を排出し、貯留するため、地上に配置された土石排出貯留装置とを備えているので、硬い岩盤がある場合でも、地上の油圧建機からの操作で、縦孔の掘削がある程度の深さまで進んだ状態であっても、縦孔の孔底に作業者が入ることなく、連続して縦孔の掘削をし、掘削された土石を排出し、貯留袋に貯留することができる。
【００２９】
請求項９記載の縦孔掘削システムによれば、請求項８の効果に加え、土石排出貯留装置から排出される排気を浄化するための排気浄化装置を備えているので、排気により周囲環境を汚染することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、本発明の実施の形態（実施例）について、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００３１】
図１は、本発明の縦孔掘削ユニットの一例を示すもので、（ａ）はその概念的な要部縦断面図、（ｂ）は（ａ）を具体化したものを掘削先端側から見た外観図、図２（ａ）は図１の縦孔掘削ユニットの正面図、（ｂ）はその側面図である。
【００３２】
この縦孔掘削ユニット１０は、地上に設置された油圧建機（例えば、図９の符号ＯＫ３）に取り付けて用いられ、主に鉄塔や大型建築物の基礎坑となる縦孔の掘削に用いられる。
【００３３】
縦孔掘削ユニット１０は、震動する鑿岩ロッド１ａで岩盤を鑿岩する鑿岩部１と、鑿岩部１の回りを回るように回転駆動される円筒状の掘削部２と、鑿岩部１を中心として掘削部２を設置した本体基部３と、本体基部３と掘削部２との間に設けられた破砕部４と、鑿岩部１で鑿岩され掘削部２で掘削され破砕部４で破砕された掘削部２内の土石を吸引排出する土石吸引手段５とを備えていることを特徴とする。
【００３４】
縦孔掘削ユニット１０は、加えて、本体基部３に設置され、掘削部２を回転駆動する回転駆動手段６と、この縦孔掘削ユニット１０を油圧建機ＯＫ３に着脱可能に取り付けるためのユニット取付部７とを備えている。これら鑿岩部１からユニット取付部７に至る各部の主要素材は格別に記載する場合を除き鋼鉄である。
【００３５】
鑿岩部１は、既述の鑿岩ロッド１ａと、この鑿岩ロッド１ａを油圧により図１（ａ）の上下方向Ｂに強力に震動させる本体部１ｂとを備えており、一般に市販されているものを採用することができる。
【００３６】
鑿岩ロッド１ａは、本体部１ｂに対して着脱交換可能となっており、鑿岩対象に合わせて最適のものを用いることができる。
【００３７】
なお、鑿岩部１は、本体基部３に着脱可能であり、堅い岩盤を鑿岩する必要のない場合には、取り外すことも可能である。この場合、鑿岩部１の重量分だけ、縦孔掘削ユニット１０の重量を軽量化できる。
【００３８】
掘削部２は、鑿岩ロッド１ａの周囲を回転可能に本体基部に支持され、回転駆動手段６から回転駆動力を受ける内円筒部２ａと、内円筒部２ａと同心で共回転する外円筒部２ｂと、内円筒部２ａと外円筒部２ｂとを連結する複数の桟２ｃと、この桟２ｃの前方側に設けられた複数の岩盤掘削チップ２ｄとを備えている。
【００３９】
掘削部２は、加えて、外円筒部２ｂの前周端に設けられた複数の周縁掘削チップ２ｅ、回転する外円筒部２ｂの後端部分で本体基部３に近接する部分に本体基部３の前側を覆うように設けられた外側周リブ２ｆ、複数の桟２ｃの適所に設けられた補助掘削チップ２ｇ及び内円筒部２ａを本体基部３に対して回転可能に支持する上下二つの回転軸受２ｈ、２ｉを備えている。
【００４０】
内円筒部２ａは、回転駆動手段６からの回転駆動力を桟２ｃ、外円筒部２ｂに伝え、これらに設けられた岩盤掘削チップ２ｄ、周縁掘削チップ２ｅによる岩盤の掘削を可能にする程度の強度を持つ肉厚に形成されている。
【００４１】
内円筒部２ａの内径は、鑿岩部１を取り付けた際に、鑿岩ロッド１ａが震動するのに支障のない程度の隙間を鑿岩ロッド１ａの外径に対して維持する内径となっている。
【００４２】
内円筒部２ａの本体基部３からの突き出し長さは、図１（ａ）に示すように、内円筒部２ａの前端外側から外円筒部２ｂの前端周内側に複数の桟２ｃを架け渡した際に中央凸となるように、外円筒部２ｂの前端周の突き出し長さよりも長い。
【００４３】
外円筒部２ｂは円筒状であるが、この縦孔掘削ユニット１０による掘削時に、その前端周により掘削面を覆って、掘削部２と掘削面とで閉鎖空間を形成して、後述するように、
土石吸出手段５がその吸引力を好適に発揮できるようにする役割も果たしている。
【００４４】
中央凸となっている複数の桟２ｃの前方側に設けられた複数の岩盤掘削チップ２ｄは、この例では、図示したように、円周を２等分する位置となっている二つの桟２上に、回転中心から、徐々にまた交互に等間隔で離れるような位置にそれぞれ設けられ、こうして、全体として、岩盤掘削チップ２ｄの先端が、円錐ら旋を形成するように配置されている。
【００４５】
また、それぞれの岩盤掘削チップ２ｄは真下に向けて設けられるのではなく、掘削部２の回転方向Ｔ（図１（ｂ）に示す。）に一定角度に傾くように設けられている。したがって、掘削部２の回転方向Ｔへの回転に伴い、掘削された岩盤は、掘削部２のより内側へ向かうようになっている。
【００４６】
周縁掘削チップ２ｅは、掘削部２の周縁付近に存在する岩盤を掘削して、掘削部２が全体として掘削対象とする岩盤、掘削部分に入り込んで行けるようにしている。つまり、このような周縁掘削チップ２ｅがなく、円筒の前周端だけだと、上述した気密効果はあるが、堅い岩盤などにその前周端が阻まれて、掘削部２が入り込んでいかないので、この周縁掘削チップ２ｅを設けたものである。
【００４７】
外側周リブ２ｆは、本体基部３の前周端外側を覆って、掘削部２の後周端と本体基部３の前周端との間からの空気の吸い込みを極力防止して、土石吸出手段５による吸出力が掘削部２内の破砕された土石に及ぶようにしている。
【００４８】
補助掘削チップ２ｇは、補助的な掘削のために設けられたものである。
【００４９】
二つの回転軸受２ｈ、２ｉは、本体基部に固定され、その内輪により内円筒部２ａを確実に回転支持するものであり、特に、上側の回転軸受２ｈはスラスト回転軸受で構成され、鑿岩部１による震動鑿岩の際、内円筒部２ａに負荷される可能性の高い上方向のスラスト荷重に耐えられるようになっている。
【００５０】
本体基部３は、上述したように、その外側に鑿岩部１、掘削部２、ユニット取付部７を設置するための構造的基部となるもので、円形のボックス体である。その内部には、図１（ａ）で解るように、回転駆動手段６を構成する歯車列６ｒが収容されている。
【００５１】
本体基部３の外側には、更に、回転駆動手段６の駆動源となる油圧モータ６ａが設置され、また、本体基部３の適所には、この本体基部３を貫通し、掘削部２の内側に開口した吸出口５ａが設けられている。
【００５２】
破砕部４は、桟２ｃの裏面から後方に向けて設けられた二本一組の後向破砕チップ４ａと、本体基部３から前方に向けて設けられた前向破砕チップ４ｂとを備えている。
【００５３】
後向破砕チップ４ａと前向破砕チップ４ｂとは、図１（ａ）に示すように、掘削部２の回転軸方向（同図の上下方向）には相互に重なる部分を持ちながら、後向破砕チップ４ａが回転する際には、前向破砕チップ４ｂがその二本一組の前記後向破砕チップの間を通過するように構成されている。
【００５４】
したがって、鑿岩部１で鑿岩された大きな岩片は、重力の影響もあって、回転する二本の後向破砕チップ４ａに掛け渡されるような状態で共回転し、その二本の後向破砕チップ４ａの中間に突出する前向破砕チップ４ｂに激突することになり、より小さな岩片に破砕されることになる。
【００５５】
つまり、このような後向破砕チップ４ａ、前向破砕チップ４ｂで構成される破砕部４は、鑿岩部１で鑿岩された大きな岩片をより小さな岩片に破砕する破砕の機能を持っている。
【００５６】
土石吸引手段５は、本体基部３に対して外側周リブ２ｆにより気密を維持しながら回転する掘削部２と、この掘削部２の内部に向けて、本体基部３を貫通して設けられた吸出口５ａとを備えている。この吸出口５ａには、図１（ａ）に白矢印で示した吸引空気Ｖが供給される。
【００５７】
土石吸引手段５を構成する外側周リブ２ｆと、吸出口５ａについては、既に説明したが、外側周リブ２ｆについては、掘削部２と本体基部３との間の隙間が相互の回転に支障がなく、かつ、外気の吸入を吸出口５ａによる土石吸出に支障がない程度に制限するものであれば、格別に設ける必要がないものである。
【００５８】
回転駆動手段６は、既述の油圧モータ６ａと、この油圧モータ６ａによる回転駆動力を掘削部２の中心にある内円筒部２ａに伝達する歯車列６ｒとを備え、この歯車列６ｒは、油圧モータ６ａの出力軸に直結された原動歯車６ｂ、原動歯車６ｂに噛み合う中間大歯車６ｃ、中間大歯車６ｃと同心で共回転する中間小歯車６ｄ及び中間小歯車６ｅに噛み合い内円筒部２ａに固定された従動歯車６ｅを備えている。
【００５９】
回転駆動手段６の駆動源として、ここでは、鑿岩部１に油圧を用いており近くに油圧源がある点と、コンパクトで大きな駆動力が得られる点から、油圧のものを用いているが、条件が満足されれば、空圧のものや、電動のものであってもよい。
【００６０】
回転駆動手段６の歯車列６ｒとして、ここでは、通常の平歯車列を用いているが、限定されたスペースで所望の減速比が得られるものであれば、これに限らない。例えば、ウォームとウォームホイールの歯車列、外円筒部２ｂの内側に取り付けられるような内歯車と、これに対応したピニオン歯車との歯車列などであっても良い。
【００６１】
ユニット取付部７は、図２によって説明するが、本体基部３の裏面に、鑿岩部１、吸出口５ａ、油圧モータ６ａの設置部分の間で、鑿岩部１を挟み込むように立設された取付基部７ａと、この取付基部７ａに着脱可能に連結され、油圧建機ＯＫ３の先端部に着脱可能な結合孔７ｃを備えた汎用取付部７ｂとを備えている。
【００６２】
なお、この例では、汎用取付部７ｂの結合孔７ｃは、規格化された油圧建機ＯＫ３の先端部のリンク孔に対して、二つの結合用のリンクピンで嵌合取り付け可能な左右一対の二組の結合孔７ｃとなっている。
【００６３】
このような構成によって、この縦孔掘削ユニット１０によれば、油圧建機ＯＫ３の先端に取り付けられ、原則として、縦孔掘削ユニット１０の先端の向きが下方向、つまり、縦孔の掘削方向で用いられ、硬い岩盤などを含めた掘削対象を掘削することができる。
【００６４】
この際、掘削部２の岩盤掘削チップ２ｄによる掘削が困難な硬い岩盤があっても、掘削部１の前後に強力に震動する鑿岩ロッド１ａによって、鑿岩が可能であって、硬い岩盤は、最大限、掘削部２の外周縁に規制された範囲での岩片に割れた状態となる。
【００６５】
この大きな岩片は、掘削部２の回転進行方向に対して、対面する岩片をすくい上げるように設けられた岩盤掘削チップ２ｄによって、掘削部２内側へ向かい、桟２ｃの裏側部分と本体基部３と間の掘削部２の内部空間で、破砕部４の後向破砕チップ４ａと前向破砕チップ４ｂとの相互作用により、より小さい岩片に破砕される。
【００６６】
岩盤の掘削破砕は、掘削部２の岩盤掘削チップ２ｄ、周縁掘削チップ２ｅ、補助掘削チップ２ｇによってもなされ、こうして、吸引可能な程度に破砕された土石は、土石吸引手段５による強力な気流によって、このユニット１０外へ吸引排出される。
【００６７】
こうしてこの縦孔掘削ユニット１０によれば、油圧建機ＯＫ３に載った作業者が、ユニット１０全体の掘削位置、掘削対象への押圧、鑿岩部１の震動作動、掘削部２の回転作動、土石吸引手段５への吸引空気の供給の操作をするだけで、硬い岩盤があった場合でも、掘削部分に近づくことなく、縦孔の掘削を連続して行うことができる。
【００６８】
また、掘削の際に発生する粉塵は、土石吸引手段５で吸引排出されるので、粉塵による掘削場所付近での環境悪化の問題も解決される。
【００６９】
つまり、本発明の縦孔掘削ユニット１０によれば、掘削によって発生する土石や粉塵などの発生物を効率よくまた簡便に地上へ排出することができながら、堅い岩盤をも掘削できる。
【００７０】
なお、このような硬い岩盤を含めた掘削作業と、掘削によって発生する土石の吸引排出という二つの機能を一台の油圧建機ＯＫ３で可能とする本発明の縦孔掘削ユニット１０の効果は、一般の平地で、掘削現場を広く取り、何台もの油圧建機の配置が可能で、鑿岩機を備えた油圧建機で鑿岩し、掘削された土石の排出、除去を油圧ショベルなどで行える場合には、あまり実感されない。
【００７１】
しかしながら、山間などの奥地で、高圧送電線用の鉄塔の基礎孔としての縦孔を掘削する場合には、掘削現場として広い平坦地を確保するのは困難で、一台の油圧建機だけで掘削、土石の排出を可能とする縦孔掘削ユニット１０の効果は大きい。
【００７２】
ましてや、本発明の縦孔掘削ユニット１０は、鑿岩部１と破砕部４とを更に備えて、硬い岩盤であっても鑿岩し、破砕して、掘削された土石を吸引排出できるので、その効果は更に大きい。
【００７３】
更に、この縦孔掘削ユニット１０によれば、後述もするように、縦孔の深さが深くなって、他のものでは孔底での人手による作業や、先端掘削具の変更が必要となる場合、また、油圧ショベルでの土石の排出が全く不可能となる場合でも、地上あるいは縦孔上部からの操作が可能となり、硬い岩盤を含めた掘削作業と、掘削によって発生する土石の吸引排出という二つの機能を一台の油圧建機で可能とする本発明の効果の産業的意義は更に大きいものとなる。
【実施例２】
【００７４】
図３は、本発明の縦孔掘削ユニットの他例を示すもので、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図である。これより、既に説明した部分と同じ部分には同じ符号を付して重複説明を省略する。また、各部分の集合体について別個の符号がある場合については、煩雑さを避けるために、集合体の符号だけを示すようにすること、個々の部分については説明に必要な部分だけ必要な符号を示すことがある。
【００７５】
この縦孔掘削ユニット１０Ａは、図１、２の縦孔掘削ユニット１０に比べ、ユニット取付部７Ａの取付基部７ａと汎用取付部７ｂとの間に、汎用取付部７ｂに対して縦孔掘削ユニット１０Ａの取付基部７ａ側を旋回させる旋回手段８を更に備えている点が異なっている。
【００７６】
この旋回手段８は、油圧モータや電動モータを内蔵し、その固定部８ａに対して、回転部８ｂだけを回転させ、また、所望の回転角度の位置で、双方が回転しないように固定可能なものである。
【００７７】
このような旋回手段８は、つまる所、このユニット１０Ａを取り付ける相手である油圧建機が回転しなくとも、油圧建機に対する縦孔掘削ユニット１０Ａの向きをかえることができる旋回手段として機能する。
【００７８】
このような旋回手段８によれば、本発明の縦孔掘削ユニット１０Ａのように、本体基部３に対して配置場所の都合により油圧ポンプ６ａが出っ張りとなっている場合に、縦孔の壁に沿って掘削する際、この出っ張りの分だけ堀残しが生じるが、旋回手段８で縦孔掘削ユニット１０Ａの取付基部７ａ側をだけを旋回させて、この出っ張りが邪魔にならないようにすることができる。
【００７９】
一方、このような旋回手段８がない場合には、地上にある油圧建機を、掘削した縦孔の回りに移動回転させて、結果として、縦孔掘削ユニット１０Ａの出っ張りが堀残しの部分に来ないようにして、掘削する必要があり、大掛かりな操作が必要であり、その操作も縦孔掘削ユニット１０Ａが縦孔の深い所にある場合には、簡単なものではない。
【００８０】
また、上述したように掘削現場の広さが制限されているような場合には、そのような油圧建機の取り回し自体が不可能な場合があり、その際には、縦孔掘削ユニットを油圧建機に向きを変えて取り付けるなど大きな余分の手間が必要であるが、この旋回手段８は、そのような問題を解決することができる。
【実施例３】
【００８１】
図４は、本発明の縦孔掘削ユニットの他例を示すもので、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図である。
【００８２】
この縦孔掘削ユニット１０Ｂは、図３の縦孔掘削ユニット１０Ａに比べ、ユニット取付部７Ｂに旋回手段８が介在している点は共通するが、油圧建機に取り付けられる汎用取付部７ｄが結合孔７ｅ付きのものとなっている点が異なっている。
【００８３】
この結合孔７ｅは、油圧建機の先端に交換可能に取り付けられるテレスコピックアームの先端に垂下して取り付けられるもので、一つの結合用のリンクピンで嵌合取り付け可能な左右一対の一組の結合孔７ｅとなっている。
【００８４】
このような汎用取付部７ｄを備えた縦孔掘削ユニット１０Ｂは、縦孔掘削ユニット１０Ｂの掘削方向を真下以外とする必要性の少ない、縦孔の深い部分を掘削するのに用いられるが、その場合にも、旋回手段８は、ユニット１０Ｂの掘削部２からの出っ張りを回避して、堀残しのないようにするために、地上の油圧建機を取り回しする必要がなく、有益である。
【００８５】
なお、上述した３種類の縦孔掘削ユニット１０、１０Ａ、１０Ｂは、取付基部７ａ以下の部分は共通しており、旋回手段８の介在の有無、汎用取付部７ｂ、７ｄが角度可変取付か、そうでないかの相違があるだけであるので、これらの旋回手段８、汎用取付部７ｂ、７ｄを着脱交換することで、いずれのタイプから他のいずれのタイプにも変更できるものである。
【実施例４】
【００８６】
図５は、図４の縦孔掘削ユニットを用いた本発明の縦孔掘削システムの一例を概念的に示す全体構成図、図６は、図５の縦孔掘削システムで用いられる排気浄化装置を概念的に示すもので、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＣＣ断面図である。
【００８７】
この縦孔掘削システム３０は、テレスコピックアームＴＡを装着した油圧建機ＯＫ１のテレスコピックアームＴＡの先端に縦孔掘削ユニット１０Ｂを取り付けたものと、土石吸引手段５によって吸引された土石を排出し、貯留するため、地上に配置された土石排出貯留装置２１とを備えており、縦孔ＶＨの掘削がある程度の深さまで進んだ状態である。
【００８８】
土石排出貯留装置２１は、吸引排出された土石や粉塵を吸引排出のための空気から分離して捕集する捕集器２１ａと、この捕集器２１ａで捕集された土石を搬送するコンベア２１ｂと、コンベア２１ｂで搬送された土石を貯留する貯留袋２１ｃと、捕集器２１ａを介して土石の吸引排出のための吸引空気を供給する吸引装置２１ｄと、吸引装置２１ｄから排出される排気を浄化する排気浄化装置２２と、吸排ダクト２１ｅとを備えている。
【００８９】
吸排ダクト２１ｅは、縦孔掘削ユニット１０Ｂの吸出口５ａと捕集器２１ａ、及び捕集器２１ａと吸引装置２１ｄとを連結して、吸引装置２１ｄの吸引空気が縦孔掘削ユニット１０Ｂに及ぶようにしている。
【００９０】
吸排ダクト２１ｅは、また、吸引装置２１ｄと排気浄化装置２２とを連結して、吸引装置２１ｄの排気が排気浄化装置２２で浄化されるようにしている。
【００９１】
このような構成の縦孔掘削システム３０によれば、縦孔掘削ユニット１０Ｂを用い、土石排出貯留装置２１を備えているので、硬い岩盤がある場合でも、地上の油圧建機ＯＫ１からの操作で、縦孔ＶＨの掘削がある程度の深さまで進んだ状態であっても、縦孔ＶＨの孔底に作業者が入ることなく、連続して縦孔ＶＨの掘削をし、掘削された土石を排出し、貯留袋２１ｃに貯留することができる。
【００９２】
また、この場合の掘削では、縦孔掘削ユニット１０Ｂを掘削部分での岩盤の硬さに合わせて鑿岩機に変えたり、掘削された土石を別途排出したりする必要がないので、時間の無駄がなく、効率的である。
【００９３】
また、この縦孔掘削ユニット１０Ｂの場合、旋回手段８を備え、これにより縦孔掘削ユニット１０Ｂの出っ張りによる堀残しの問題は解決できるので、地上にある油圧建機ＯＫ１は縦孔ＶＨに対して前進後退とテレスコピックアームＴＡを油圧建機ＯＫ１を中心として首振りさせるだけでよく、狭い掘削現場での掘削に有利である。
【００９４】
さらに、この縦孔掘削システム３０によれば、排気浄化装置２２を備えているので、排気により周囲環境を汚染することがない。
【００９５】
なお、吸引装置２１ｄの排気は、掘削による土砂粉塵を含んでいるだけのものであるので、周囲環境が例えば、山中であって自然物である土砂粉塵による一時的な汚染が環境問題とならないような場合には、そのまま排気してもよいので、その場合には、排気浄化装置２２は必ずしも必要なものではない。
【００９６】
また、この例は、掘削現場が、送電線の鉄塔用の立坑を掘削する現場であり、山間奥地で道路などが整備されておらず、ケーブル輸送装置で排出された土石を輸送する場合であるので、捕集された土石などは、それに適合するように貯留袋２１ｃに貯留されるが、大型輸送車が使用できる場合には、コンベア２１ｂの先や、捕集器２１ａから直接、大型輸送車に貯留して輸送することができる。
【００９７】
したがって、そのような場合には、貯留袋２１ｃやコンベア２１ｂは無くともよいものである。
【００９８】
ついで、排気浄化装置２２について、図６を用いて説明する。
【００９９】
この排気浄化装置２２は、両端が閉止された円筒形の本体部２２ａと、円筒形の軸心を立てて用いられる本体部２２ａの上方に、その円形の接線方向に吸引装置２１ｄからの排気ＡＩが導入されるように設けられた排気導入口２２ｂと、この導入され旋回流となった排気流ＡＣに水を噴霧あるいはシャワー状に放射するシャワー部２２ｃとを備えている。
【０１００】
排気浄化装置２２は、また、シャワー部２２ｃに水を供給するポンプ２２ｄと、このポンプ２２ｄに供給される水Ｗを貯留する水タンク２２ｅと、水の放射を受け、湿った状態の旋回流となった排気流ＡＣから、土砂の塵埃を除去し、清浄な空気を通過させる台形円錐状のフィルタ２２ｆとを備えている。
【０１０１】
排気浄化装置２２は、加えて、フィルタ２２ｆを下部で受ける円筒部２２ｇと、フィルタ２２ｆと円筒部２２ｇとで形成される内部空間の清浄な空気ＡＯを排出するための排気筒２２ｈと、円筒部２２ｇと本体部２２ａとの間の部分に貯留される水と分離された土砂の塵埃との混合物の上澄み水を水タンク２２ｅに戻すオーバーフロー孔２２ｉとを備えている。
【０１０２】
フィルタ２２ｆは、吸水性あるいは親水性の繊維糸を用いた網目状のものであり、その網目の細かさ（メッシュ）は、蚊除けの網程度のものから、家庭での調理用のザル程度のものがよいが、これに限定されず、実験によって定められるものである。
【０１０３】
円筒部２２ｇと本体部２２ａとの間の部分には、土砂の塵埃が徐々に蓄積されるが、この土砂は、本体部２２ａに設けられた図示しない開口部から、適宜除去されるものとする。
【０１０４】
このような構成の排気浄化装置２２によれば、旋回流の排気ＡＣに水を放射するので、旋回流の排気ＡＣには効率よく水分が与えられ、こうして湿った状態の旋回流となった排気流ＡＣから親水性のフィルタ２２ｆで土砂の塵埃を分離するので、全体として効率よく土砂を分離することができる。
【０１０５】
本願発明者の実験では、最低でも、吸引装置２１ｄからの排気に含まれる土砂塵埃の７０％を除去するできることが解っている。
【０１０６】
また、この排気浄化装置２２によれば、旋回流の排気ＡＣに放射する水を再利用しているので、山間地で水の供給のない場所での使用に向いている。
【実施例５】
【０１０７】
図７は、図１の縦孔掘削ユニットを用いた本発明の縦孔掘削サブユニットを備えた油圧建機の一例を示す図、図８は、図７の油圧建機の使用態様の一例を示す図である。
【０１０８】
図７に示す油圧建機ＯＫ２は、油圧ショベルと称されるものの先端のショベル部分を外したもので、そのショベル部分の代わりに、図１の縦孔掘削ユニットを用いた縦孔掘削サブユニット２０が着脱交換可能に取り付けられている。
【０１０９】
油圧建機ＯＫ２は、縦孔掘削サブユニット２０を設置したままで、これを持ち上げて、移動、旋回が可能であり、この縦孔掘削サブユニット２０を任意の場所で使うことができる。
【０１１０】
縦孔掘削サブユニット２０は、地盤への嵌入固定手段１２を備え、地盤に垂直に立位固定される支柱１１と、支柱１１上を上下する昇降部１３と、この昇降部１３に固定された旋回部１４と、この旋回部１４に固定されたフリーアーム部１５とを備えている。
【０１１１】
このフリーアーム部１５の先端に図１の縦孔掘削ユニット１０が設置されている。
【０１１２】
支柱１１の上端に、油圧建機に取り付けるためのサブ取付部１６を備え、このサブ取付部１６は、支柱１１の上端への取付部１６ａ、取付部１６ａを垂直軸を中心に回転可能に支持する回転部１６ｂ及び回転部１６ｂに連結され、油圧建機ＯＫ２の先端に着脱可能にかつ水平軸を中心に角度自在に取り付け可能な自在取付部１６ｃを備えている。
【０１１３】
つまり、支柱１１は、サブ取付部１６を介して、油圧建機ＯＫ２の先端に着脱可能に、かつ、水平軸を中心に角度自在に、また、支柱１１全体がその長手軸回りに回転自在に取り付けられている。
【０１１４】
このような構成の縦孔掘削サブユニット２０によれば、油圧建機ＯＫ２に装着することで、任意の場所で縦孔の掘削が可能で、自体が回転可能な支柱１１によりサブユニット２０を縦孔内でも回転可能で、昇降部１３で縦孔掘削ユニット１０の昇降が可能で、旋回部１４で縦孔掘削ユニット１０の支柱１１まわりの首振りが可能である。
【０１１５】
また、この縦孔掘削サブユニット２０によれば、フリーアーム部１５により縦孔掘削ユニット１０の上下方向の向きを自由に設定することができ、全体として縦孔掘削ユニット１０の位置と方向の自由度が高く、限られた空間である縦孔内での作業性が良い。
【０１１６】
加えて、この縦孔掘削サブユニット２０によれば、縦孔掘削ユニット１０を先端に備えているので、その効果もサブユニット２０全体として発揮する。
【０１１７】
なお、この縦孔掘削サブユニット２０を用いる場合、縦孔内の場合であったとしても、縦孔掘削サブユニット２０全体の位置と向きを自由に変えることができるので、縦孔掘削ユニット１０がフリーアーム部１５に対して旋回可能である必要性は少なく、ここでは、縦孔掘削ユニット１０は旋回手段８のないものである。
【０１１８】
しかしながら、この場合でも、旋回手段８を備えた縦孔掘削ユニット１０Ａを用いるようにしてもよい。
【０１１９】
図８によって、この縦孔掘削サブユニット２０を縦孔ＶＨ内で使用する場合について説明する。この図は、縦孔ＶＨの掘削が進行し、油圧建機ＯＫ２に支えられた縦孔掘削サブユニット２０がほぼ縦孔ＶＨの中に嵌まり込んでしまうような状態となっている所を示している。
【０１２０】
この様な状態では、油圧建機ＯＫ２の運転台に座った状態での縦孔掘削サブユニット２０の操作は困難であるので、図８に示すような操作かご１８を用いると良い。
【０１２１】
この操作かご１８は、作業員を収容し、かつ、作業員がその内部で操作できるようなかご体で、縦孔ＶＨの周壁の任意位置に係止可能となっており、縦孔掘削サブユニット２０全体への油圧源となる油圧供給手段１８ａ、作業用椅子１８ｂ、操作レバー１８ｃを備えている。
【０１２２】
この操作レバー１８ｃによって、昇降部１３の上下位置設定維持、旋回部１４の水平面内での回転角度設定維持、フリーアーム部１５による縦孔掘削ユニット１０の上下方向の向き、縦孔掘削ユニット１０自体の操作が可能であり、縦孔掘削ユニット１０を見ながらの操作ができるので、操作性が良い。
【０１２３】
なお、この際、もともと操作かご１８の位置は、縦孔掘削ユニット１０による掘削部分からは離れているので、掘削による粉塵の影響は少ないが、縦孔掘削ユニット１０によって、発生する粉塵も吸引排出されるので、その影響はより少ないものとなっている。
【０１２４】
この操作かご１８は、このような縦孔内だけでなく、地上で、縦孔掘削サブユニット２０と組わせて用いても良いし、また、図５の油圧建機ＯＫ１と組み合わされた縦孔掘削ユニット１０Ｂの場合、更に、図９の油圧建機ＯＫ３と組み合わされた縦孔掘削ユニット１０Ａの場合にも用いても良い。
【０１２５】
また、この縦孔掘削サブユニット２０による縦孔ＶＨの掘削においては、縦孔掘削ユニット１０の上下方向の向きを、真下だけでなく、斜め方向にもすることができるので、図示したような拡底部ＷＨの掘削も可能である。
【０１２６】
このような拡底部ＷＨを備えた縦孔ＶＨは、鉄塔の土台を引き抜く方向の力が作用するような場合に、地盤から脱けにくくするのに有効である。
【０１２７】
また、この縦孔掘削サブユニット２０は、図５の実施例４に示したテレスコピックアームＴＡを装着した油圧建機ＯＫ１のテレスコピックアームＴＡの先端に取り付けてもよく、図９の実施例６に示したスライドアームＳＡを装着した油圧建機ＯＫ３のスライドアームＳＡの先端に取り付けてもよく、その場合、それぞれの油圧建機ＯＫ１、ＯＫ３の効果と、ユニット２０の効果との相乗効果を発揮する。
【実施例６】
【０１２８】
図９は、図３の縦孔掘削ユニットを備えた油圧建機の一例を示す図である。
【０１２９】
この油圧建機ＯＫ３は、先端に一定程度の伸縮が可能で、その先端に取り付けたものの角度変化操作も可能なスライドアームＳＡを備えており、図３の縦孔掘削ユニット１０Ａは、このスライドアームＳＡの先端に取り付けられ、上下方向の角度が設定できるようになっている。
【０１３０】
このようなスライドアームＳＡ付きの油圧建機ＯＫ３に取り付けられた縦孔掘削ユニット１０Ａによれば、その縦孔掘削ユニット１０Ａの基本的な効果に加え、その掘削位置が自由に決められ、また、方向も設定できるという効果を発揮する。
【０１３１】
また、この場合、縦孔掘削ユニット１０Ａは旋回手段８を備えているので、これにより縦孔掘削ユニット１０Ａの出っ張りによる堀残しの問題は解決できるので、地上にある油圧建機ＯＫ３は縦孔ＶＨに対して前進後退とスライドアームＳＡを油圧建機ＯＫ３を中心として首振りさせるだけでよく、狭い掘削現場での掘削に有利である。
【０１３２】
上記実施例の説明から、本発明には、以下のような構成、作用効果のものが含まれることが解る。
【０１３３】
（１）縦孔掘削ユニット１０は、震動する鑿岩ロッド１ａで岩盤を鑿岩する鑿岩部１と、鑿岩部１の回りを回るように回転駆動される円筒状の掘削部２と、鑿岩部１を中心として掘削部２を設置した本体基部３と、本体基部３と掘削部２との間に設けられた破砕部４と、鑿岩部１で鑿岩され掘削部２で掘削され破砕部４で破砕された掘削部２内の土石を吸引排出する土石吸引手段５とを備えている（図１）ので、掘削によって発生する土石や粉塵などの発生物を効率よくまた簡便に地上へ排出することができながら、堅い岩盤をも掘削できる。
【０１３４】
（２）縦孔掘削ユニット１０の掘削部２は、鑿岩ロッド１ａの周囲を回転可能に本体基部３に支持され、本体基部３に設置された回転駆動手段５から回転駆動力を受ける内円筒部２ａと、内円筒部２ａと同心で共回転する外円筒部２ｂと、内円筒部２ａと外円筒部２ｂとを連結する複数の桟２ｃと、桟２ｃの前方側に設けられた複数の岩盤掘削チップ２ｄとを備えており、複数の桟２ｃに設置された複数の岩盤掘削チップ２ｄが、全体として、そのチップ先端が円錐ら旋を形成するように配置されている（図１）ので、岩盤掘削チップ２ｄが先端から後方へ、周囲と順次岩盤を掘削して行き、より小さな駆動力で効率よく掘削することができる。
【０１３５】
（３）縦孔掘削ユニット１０の破砕部４は、桟２ｃの裏面から後方に向けて設けられた二本一組の後向破砕チップ４ａと、本体基部３から前方に向けて設けられた前向破砕チップ４ｂとを備え、後向破砕チップ４ａと前向破砕チップ４ｂとは、掘削部２の回転軸方向には相互に重なる部分を持ちながら、後向破砕チップ４ａが回転する際には、前向破砕チップ４ｂがその二本一組の後向破砕チップ４ａの間を通過するように構成されている（図１）ので、鑿岩部１で鑿岩された大きな岩片がより小さな岩片に破砕され、土石吸引手段５による吸引排出が可能になる。
【０１３６】
（４）縦孔掘削ユニット１０の土石吸引手段は、本体基部３に対して気密を維持しながら回転する掘削部２と、この掘削部２の内部に向けて、本体基部３を貫通して設けられた吸出口５ａとを備えている（図１）ので、効率よく、掘削部２内の土石を吸引排出することができる。
【０１３７】
（５）縦孔掘削ユニット１０は、本体基部３に、縦孔掘削ユニット１０を油圧建機へ着脱可能に取り付けるためのユニット取付部７（図２）を備えているので、油圧建機への着脱が可能で、容易である。
【０１３８】
（６）縦孔掘削ユニット１０Ａ、１０Ｂは、ユニット取付部７Ａ、７Ｂに、取り付け対象である油圧建機に対して縦孔掘削ユニットを旋回させる旋回手段８を備えている（図３、図４）ので、縦孔掘削ユニット１０Ａ、１０Ｂの出っ張りによる堀残しをなくすため、油圧建機の取り回しが不要となり、便利である。
【０１３９】
（７）縦孔掘削サブシステム２０は、地盤への嵌入固定手段１２を備え、地盤に垂直に立位固定される支柱１１と、支柱１１上を上下する昇降部１３と、この昇降部１３に固定された旋回部１４と、この旋回部１４に固定されたフリーアーム部１５とを備え、このフリーアーム部１５の縦孔掘削ユニット１０が設置され、
支柱１１の上端に、油圧建機ＯＫ２に取り付けるためのサブ取付部１６を備え、このサブ取付部１６は、支柱１１に旋回自在に連結されている（図７、図８）ので、油圧建機ＯＫ２に装着することで、任意の場所で縦孔の掘削が可能で、自体が回転可能な支柱１１によりサブユニット２０を縦孔内でも回転可能で、昇降部１３で縦孔掘削ユニット１０の昇降が可能で、旋回部１４で縦孔掘削ユニット１０の支柱１１まわりの首振りが可能である。
【０１４０】
また、この縦孔掘削サブユニット２０によれば、フリーアーム部１５により縦孔掘削ユニット１０の上下方向の向きを自由に設定することができ、全体として縦孔掘削ユニット１０の位置と方向の自由度が高く、限られた空間である縦孔内での作業性が良く、拡底掘削も可能となる。
【０１４１】
（８）縦孔掘削システム３０は、地上に配置された油圧建機に取り付けられた、縦孔掘削ユニット１０、１０Ａ、１０Ｂのいずれか、または縦孔掘削サブシステム２０と、土石吸引手段５によって吸引された土石を排出し、貯留するため、地上に配置された土石排出貯留装置２１とを備えている（図５）ので、硬い岩盤がある場合でも、地上の油圧建機ＯＫ１からの操作で、縦孔ＶＨの掘削がある程度の深さまで進んだ状態であっても、縦孔ＶＨの孔底に作業者が入ることなく、連続して縦孔ＶＨの掘削をし、掘削された土石を排出し、貯留袋２１ｃに貯留することができる。
【０１４２】
（９）縦孔掘削システム３０は、土石排出貯留装置２１から排出される排気を浄化するための排気浄化装置２２を備えているので、排気により周囲環境を汚染することがない。
【０１４３】
（１０）縦孔掘削ユニット１０は、その掘削部２に周縁掘削チップ２ｅを備え、この周縁掘削チップ２ｅにより掘削部２の周縁付近に存在する岩盤を掘削して、掘削部２が全体として掘削対象とする岩盤、掘削部分に入り込んで行けることを可能にするという効果を発揮する。
【０１４４】
（１１）縦孔掘削サブユニット２０は、図５の実施例４に示したテレスコピックアームＴＡを装着した油圧建機ＯＫ１のテレスコピックアームＴＡの先端に取り付けてもよく、図９の実施例６に示したスライドアームＳＡを装着した油圧建機ＯＫ３のスライドアームＳＡの先端に取り付けてもよく、その場合、それぞれの油圧建機ＯＫ１、ＯＫ３の効果と、ユニット２０の効果との相乗効果を発揮する。
【０１４５】
なお、上記では、本発明の実施例、それらの包括的概念による構成、作用効果を説明したが、本発明の縦孔掘削ユニット、縦孔掘削サブシステム及び縦孔掘削システムは、これらのものに限定されるものではない。
【０１４６】
また、上記実施例に説明した種々の変形例については、例示された組み合わせに限定されず、例示外の可能なあらゆる組み合わせも含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明の縦孔掘削ユニット、縦孔掘削サブシステム及び縦孔掘削システムは、掘削によって発生する土石や粉塵などの発生物を効率よくまた簡便に地上へ排出することができながら、堅い岩盤をも掘削できることが要請される縦孔の掘削に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明の縦孔掘削ユニットの一例を示すもので、（ａ）はその概念的な要部縦断面図、（ｂ）は（ａ）を具体化したものを掘削先端側から見た外観図
【図２】（ａ）は図１の縦孔掘削ユニットの正面図、（ｂ）はその側面図
【図３】本発明の縦孔掘削ユニットの他例を示すもので、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図
【図４】本発明の縦孔掘削ユニットの他例を示すもので、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図
【図５】図４の縦孔掘削ユニットを用いた本発明の縦孔掘削システムの一例を概念的に示す全体構成図
【図６】図５の縦孔掘削システムで用いられる排気浄化装置を概念的に示すもので、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＣＣ断面図
【図７】図１の縦孔掘削ユニットを用いた本発明の縦孔掘削サブユニットを備えた油圧建機の一例を示す図
【図８】図７の油圧建機の使用態様の一例を示す図
【図９】図２の縦孔掘削ユニットを備えた油圧建機の一例を示す図
【図１０】本発明の背景技術となる縦孔掘削ユニットを示す外観斜視図
【符号の説明】
【０１４９】
１ 鑿岩部
１ａ 鑿岩ロッド
２ 掘削部
２ａ 内円筒部
２ｂ 外円筒部
２ｃ 桟
２ｄ 岩盤掘削チップ
３ 本体基部
４ 破砕部
４ａ 後向破砕チップ
４ｂ 前向破砕チップ
５ 土石吸引手段
５ａ 吸出口
６ 回転駆動手段
７〜７Ｂ ユニット取付部
８ 旋回手段
１０〜１０Ｂ 縦孔掘削ユニット
１１ 支柱
１２ 嵌入固定手段
１３ 昇降部
１４ 旋回部
１５ フリーアーム部
１６ サブ取付部
１８ 操作かご
２０ 縦孔掘削サブシステム
２１ 土石排出貯留装置
２２ 排気浄化装置
３０ 縦孔掘削システム
ＯＫ１〜ＯＫ３ 油圧建機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に鉄塔の基礎用などの縦孔を掘削する際に、油圧建機の先端に取り付けて用いられる縦孔掘削ユニット、この縦孔掘削ユニットを用いた縦孔掘削サブシステム及びこれらの縦孔掘削ユニットまたは縦孔掘削サブシステムを備え、掘削した土石を自動連続して排出貯留する縦孔掘削システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
縦孔の掘削については、本出願人による特許文献１及び特許文献２の技術が提案されている。
【０００３】
特許文献１では、縦孔の孔底での掘削作業を確実、強力に行うため、地上におかれた油圧ショベルの先端に伸縮可能なテレスコピックアームを取り付け、このテレスコピックアームによって、孔底に置かれた掘削機械の押圧中心を押圧しながら掘削する技術が提案されている。
【０００４】
この技術は、孔底の限られたスペースに設置可能な小型の掘削機械を用いながら、その掘削機械を地上から押圧することで、より強力な掘削を可能とするものであるが、孔底で掘削によって発生した土石の排出の余分の手間が必要であり、また、掘削による粉塵の環境下で掘削機械の操作を人に頼る必要があり、その点で改善が望まれていた。
【０００５】
特許文献２では、上記問題を解決すべく、土石吸引手段を設けた縦孔掘削ユニットを提案しており、図１０は、この本発明の背景技術となる縦孔掘削ユニットを示す外観斜視図である。
【０００６】
この図１０に記載された縦孔掘削ユニット６０は、図示しない油圧建機に取り付けられたテレスコピックアームの先端に、取付具５７、取付具５７に対して回転駆動力を与えるアースオーガ５６を介して垂下取り付けられて用いられるもので、アースオーガ５６と共回転する円筒状の掘削部５１と、この掘削部５１と共回転せず、掘削部５１の後端を気密に閉止する蓋５２と、この蓋５２に設けられた吸出口５３を備えている。
【０００７】
吸出口５３には、地上から吸気筒５９を介して、吸引力が与えられ、円筒状の掘削部５１内に溜まったものを地上へ吸引排出することができる。
【０００８】
掘削部５１は、アースオーガ５６に連結される部分となる中心軸５１ａと、この中心軸５１ａと同心で共回転する円筒部５１ｂと、中心軸５１ａの先端と円筒部５１ｂの前周端とにそれぞれ設けられた複数の岩盤掘削チップ５１ｃとを備えている。
【０００９】
このような構成で、この縦孔掘削ユニット６０によれば、掘削部５１で掘削された土石（土砂、岩石の破砕片などを含むもの）が、吸出口５３、吸気筒５９を介して、順次地上に吸引排出されるので、土石排出の余分な手間が省かれ、かつ、この吸引排出に伴い、掘削によって生じる粉塵も排出されるので、孔底の粉塵環境も改善される。
【００１０】
しかしながら、この縦孔掘削ユニット６０は、回転する掘削部５１で掘削するものであるので、堅い岩盤のような場合には、掘削することができなかった。
【特許文献１】特開２００３−３１４１８５号公報（図１３）
【特許文献２】特開２００５−２２０６０９号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、掘削によって発生する土石や粉塵などの発生物を効率よくまた簡便に地上へ排出することができながら、堅い岩盤をも掘削できる縦孔掘削ユニット、縦孔掘削サブシステム及び縦孔掘削システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１記載の縦孔掘削ユニットは、震動する鑿岩ロッドで岩盤を鑿岩する鑿岩部と、前記鑿岩部の回りを回るように回転駆動される円筒状の掘削部と、前記鑿岩部を中心として前記掘削部を設置した本体基部と、前記本体基部と前記掘削部との間に設けられた破砕部と、前記鑿岩部で鑿岩され前記掘削部で掘削され前記破砕部で破砕された前記掘削部内の土石を吸引排出する土石吸引手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の縦孔掘削ユニットは、請求項１に従属し、掘削部は、鑿岩ロッドの周囲を回転可能に本体基部に支持され、前記本体基部に設置された回転駆動手段から回転駆動力を受ける内円筒部と、前記内円筒部と同心で共回転する外円筒部と、前記内円筒部と前記外円筒部とを連結する複数の桟と、前記桟の前方側に設けられた複数の岩盤掘削チップとを備えており、前記複数の桟に設置された複数の岩盤掘削チップが、全体として、そのチップ先端が円錐ら旋を形成するように配置されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３記載の縦孔掘削ユニットは、請求項２に従属し、破砕部は、前記桟の裏面から後方に向けて設けられた二本一組の後向破砕チップと、前記本体基部から前方に向けて設けられた前向破砕チップとを備え、前記後向破砕チップと前記前向破砕チップとは、掘削部の回転軸方向には相互に重なる部分を持ちながら、前記後向破砕チップが回転する際には、前記前向破砕チップがその二本一組の前記後向破砕チップの間を通過するように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項４記載の縦孔掘削ユニットは、請求項１から３のいずれかに従属し、土石吸引手段は、本体基部に対して気密を維持しながら回転する掘削部と、この掘削部の内部に向けて、前記本体基部を貫通して設けられた吸出口とを備えていることを特徴とする。
【００１６】
請求項５記載の縦孔掘削ユニットは、請求項１から４のいずれかに従属し、本体基部に、縦孔掘削ユニットを油圧建機へ着脱可能に取り付けるためのユニット取付部を備えていることを特徴とする。
【００１７】
請求項６記載の縦孔掘削ユニットは、請求項５に従属し、ユニット取付部に、取り付け対象とする油圧建機に対して縦孔掘削ユニットを旋回させる旋回手段を備えていることを特徴とする。
【００１８】
請求項７記載の縦孔掘削サブシステムは、地盤への嵌入固定手段を備え、この嵌入固定手段により地盤に垂直に立位固定される支柱と、前記支柱上を上下する昇降部と、この昇降部に固定された旋回部と、この旋回部に固定されたフリーアーム部とを備え、このフリーアーム部の先端に請求項５記載の縦孔掘削ユニットが設置され、前記支柱の上端に、油圧建機に取り付けるためのサブ取付部を備え、このサブ取付部は、前記支柱に旋回自在に連結されていることを特徴とする。
【００１９】
請求項８記載の縦孔掘削システムは、地上に配置された油圧建機に取り付けられた、請求項１から６のいずれか記載の縦孔掘削ユニットまたは請求項７記載の縦孔掘削サブシステムと、土石吸引手段によって吸引された土石を排出し、貯留するため、地上に配置された土石排出貯留装置とを備えていることを特徴とする。
【００２０】
請求項９記載の縦孔掘削システムは、請求項８に従属し、土石排出貯留装置から排出される排気を浄化するための排気浄化装置を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１記載の縦孔掘削ユニットによれば、震動する鑿岩ロッドで岩盤を鑿岩する鑿岩部と、前記鑿岩部の回りを回るように回転駆動される円筒状の掘削部と、前記鑿岩部を中心として前記掘削部を設置した本体基部と、前記本体基部と前記掘削部との間に設けられた破砕部と、前記鑿岩部で鑿岩され前記掘削部で掘削され前記破砕部で破砕された前記掘削部内の土石を吸引排出する土石吸引手段とを備えたので、掘削によって発生する土石や粉塵などの発生物を効率よくまた簡便に地上へ排出することができながら、堅い岩盤をも掘削できる。
【００２２】
請求項２記載の縦孔掘削ユニットによれば、請求項１の効果に加え、掘削部は、鑿岩ロッドの周囲を回転可能に本体基部に支持され、前記本体基部に設置された回転駆動手段から回転駆動力を受ける内円筒部と、前記内円筒部と同心で共回転する外円筒部と、前記内円筒部と前記外円筒部とを連結する複数の桟と、前記桟の前方側に設けられた複数の岩盤掘削チップとを備えており、前記複数の桟に設置された複数の岩盤掘削チップが、全体として、そのチップ先端が円錐ら旋を形成するように配置されているので、岩盤掘削チップが先端から後方へ、周囲と順次岩盤を掘削して行き、より小さな駆動力で効率よく掘削することができる。
【００２３】
請求項３記載の縦孔掘削ユニットによれば、請求項２の効果に加え、破砕部は、前記桟の裏面から後方に向けて設けられた二本一組の後向破砕チップと、前記本体基部から前方に向けて設けられた前向破砕チップとを備え、前記後向破砕チップと前記前向破砕チップとは、掘削部の回転軸方向には相互に重なる部分を持ちながら、前記後向破砕チップが回転する際には、前記前向破砕チップがその二本一組の前記後向破砕チップの間を通過するように構成されているので、鑿岩部で鑿岩された大きな岩片がより小さな岩片に破砕され、土石吸引手段による吸引排出が可能になる。
【００２４】
請求項４記載の縦孔掘削ユニットによれば、請求項１から３のいずれかの効果に加え、土石吸引手段は、本体基部に対して気密を維持しながら回転する掘削部と、この掘削部の内部に向けて、前記本体基部を貫通して設けられた吸出口とを備えているので、効率よく、掘削部内の土石を吸引排出することができる。
【００２５】
請求項５記載の縦孔掘削ユニットによれば、請求項１から４のいずれかの効果に加え、本体基部に、縦孔掘削ユニットを油圧建機へ着脱可能に取り付けるためのユニット取付部を備えているので、油圧建機への着脱が可能で、容易である。
【００２６】
請求項６記載の縦孔掘削ユニットによれば、請求項５の効果に加え、ユニット取付部に、取り付け対象とする油圧建機に対して縦孔掘削ユニットを旋回させる旋回手段を備えているので、縦孔掘削ユニットの出っ張りによる堀残しをなくすため、油圧建機の取り回しが不要となり、便利である。
【００２７】
請求項７記載の縦孔掘削サブシステムによれば、地盤への嵌入固定手段を備え、この嵌入固定手段により地盤に垂直に立位固定される支柱と、前記支柱上を上下する昇降部と、この昇降部に固定された旋回部と、この旋回部に固定されたフリーアーム部とを備え、このフリーアーム部の先端に請求項５記載の縦孔掘削ユニットが設置され、前記支柱の上端に、油圧建機に取り付けるためのサブ取付部を備え、このサブ取付部は、前記支柱に旋回自在に連結されているので、請求項５の効果に加え、全体として縦孔掘削ユニットの位置と方向の自由度が高く、限られた空間である縦孔内での作業性が良く、また、拡底掘削も行うことができる。
【００２８】
請求項８記載の縦孔掘削システムによれば、請求項１から６のいずれかの効果または請求項７の効果に加え、地上に配置された油圧建機に取り付けられた、土石吸引手段によって吸引された土石を排出し、貯留するため、地上に配置された土石排出貯留装置とを備えているので、硬い岩盤がある場合でも、地上の油圧建機からの操作で、縦孔の掘削がある程度の深さまで進んだ状態であっても、縦孔の孔底に作業者が入ることなく、連続して縦孔の掘削をし、掘削された土石を排出し、貯留袋に貯留することができる。
【００２９】
請求項９記載の縦孔掘削システムによれば、請求項８の効果に加え、土石排出貯留装置から排出される排気を浄化するための排気浄化装置を備えているので、排気により周囲環境を汚染することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に、本発明の実施の形態（実施例）について、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００３１】
図１は、本発明の縦孔掘削ユニットの一例を示すもので、（ａ）はその概念的な要部縦断面図、（ｂ）は（ａ）を具体化したものを掘削先端側から見た外観図、図２（ａ）は図１の縦孔掘削ユニットの正面図、（ｂ）はその側面図である。
【００３２】
この縦孔掘削ユニット１０は、地上に設置された油圧建機（例えば、図９の符号ＯＫ３）に取り付けて用いられ、主に鉄塔や大型建築物の基礎坑となる縦孔の掘削に用いられる。
【００３３】
縦孔掘削ユニット１０は、震動する鑿岩ロッド１ａで岩盤を鑿岩する鑿岩部１と、鑿岩部１の回りを回るように回転駆動される円筒状の掘削部２と、鑿岩部１を中心として掘削部２を設置した本体基部３と、本体基部３と掘削部２との間に設けられた破砕部４と、鑿岩部１で鑿岩され掘削部２で掘削され破砕部４で破砕された掘削部２内の土石を吸引排出する土石吸引手段５とを備えていることを特徴とする。
【００３４】
縦孔掘削ユニット１０は、加えて、本体基部３に設置され、掘削部２を回転駆動する回転駆動手段６と、この縦孔掘削ユニット１０を油圧建機ＯＫ３に着脱可能に取り付けるためのユニット取付部７とを備えている。これら鑿岩部１からユニット取付部７に至る各部の主要素材は格別に記載する場合を除き鋼鉄である。
【００３５】
鑿岩部１は、既述の鑿岩ロッド１ａと、この鑿岩ロッド１ａを油圧により図１（ａ）の上下方向Ｂに強力に震動させる本体部１ｂとを備えており、一般に市販されているものを採用することができる。
【００３６】
鑿岩ロッド１ａは、本体部１ｂに対して着脱交換可能となっており、鑿岩対象に合わせて最適のものを用いることができる。
【００３７】
なお、鑿岩部１は、本体基部３に着脱可能であり、堅い岩盤を鑿岩する必要のない場合には、取り外すことも可能である。この場合、鑿岩部１の重量分だけ、縦孔掘削ユニット１０の重量を軽量化できる。
【００３８】
掘削部２は、鑿岩ロッド１ａの周囲を回転可能に本体基部に支持され、回転駆動手段６から回転駆動力を受ける内円筒部２ａと、内円筒部２ａと同心で共回転する外円筒部２ｂと、内円筒部２ａと外円筒部２ｂとを連結する複数の桟２ｃと、この桟２ｃの前方側に設けられた複数の岩盤掘削チップ２ｄとを備えている。
【００３９】
掘削部２は、加えて、外円筒部２ｂの前周端に設けられた複数の周縁掘削チップ２ｅ、回転する外円筒部２ｂの後端部分で本体基部３に近接する部分に本体基部３の前側を覆うように設けられた外側周リブ２ｆ、複数の桟２ｃの適所に設けられた補助掘削チップ２ｇ及び内円筒部２ａを本体基部３に対して回転可能に支持する上下二つの回転軸受２ｈ、２ｉを備えている。
【００４０】
内円筒部２ａは、回転駆動手段６からの回転駆動力を桟２ｃ、外円筒部２ｂに伝え、これらに設けられた岩盤掘削チップ２ｄ、周縁掘削チップ２ｅによる岩盤の掘削を可能にする程度の強度を持つ肉厚に形成されている。
【００４１】
内円筒部２ａの内径は、鑿岩部１を取り付けた際に、鑿岩ロッド１ａが震動するのに支障のない程度の隙間を鑿岩ロッド１ａの外径に対して維持する内径となっている。
【００４２】
内円筒部２ａの本体基部３からの突き出し長さは、図１（ａ）に示すように、内円筒部２ａの前端外側から外円筒部２ｂの前端周内側に複数の桟２ｃを架け渡した際に中央凸となるように、外円筒部２ｂの前端周の突き出し長さよりも長い。
【００４３】
外円筒部２ｂは円筒状であるが、この縦孔掘削ユニット１０による掘削時に、その前端周により掘削面を覆って、掘削部２と掘削面とで閉鎖空間を形成して、後述するように、
土石吸出手段５がその吸引力を好適に発揮できるようにする役割も果たしている。
【００４４】
中央凸となっている複数の桟２ｃの前方側に設けられた複数の岩盤掘削チップ２ｄは、この例では、図示したように、円周を２等分する位置となっている二つの桟２上に、回転中心から、徐々にまた交互に等間隔で離れるような位置にそれぞれ設けられ、こうして、全体として、岩盤掘削チップ２ｄの先端が、円錐ら旋を形成するように配置されている。
【００４５】
また、それぞれの岩盤掘削チップ２ｄは真下に向けて設けられるのではなく、掘削部２の回転方向Ｔ（図１（ｂ）に示す。）に一定角度に傾くように設けられている。したがって、掘削部２の回転方向Ｔへの回転に伴い、掘削された岩盤は、掘削部２のより内側へ向かうようになっている。
【００４６】
周縁掘削チップ２ｅは、掘削部２の周縁付近に存在する岩盤を掘削して、掘削部２が全体として掘削対象とする岩盤、掘削部分に入り込んで行けるようにしている。つまり、このような周縁掘削チップ２ｅがなく、円筒の前周端だけだと、上述した気密効果はあるが、堅い岩盤などにその前周端が阻まれて、掘削部２が入り込んでいかないので、この周縁掘削チップ２ｅを設けたものである。
【００４７】
外側周リブ２ｆは、本体基部３の前周端外側を覆って、掘削部２の後周端と本体基部３の前周端との間からの空気の吸い込みを極力防止して、土石吸出手段５による吸出力が掘削部２内の破砕された土石に及ぶようにしている。
【００４８】
補助掘削チップ２ｇは、補助的な掘削のために設けられたものである。
【００４９】
二つの回転軸受２ｈ、２ｉは、本体基部に固定され、その内輪により内円筒部２ａを確実に回転支持するものであり、特に、上側の回転軸受２ｈはスラスト回転軸受で構成され、鑿岩部１による震動鑿岩の際、内円筒部２ａに負荷される可能性の高い上方向のスラスト荷重に耐えられるようになっている。
【００５０】
本体基部３は、上述したように、その外側に鑿岩部１、掘削部２、ユニット取付部７を設置するための構造的基部となるもので、円形のボックス体である。その内部には、図１（ａ）で解るように、回転駆動手段６を構成する歯車列６ｒが収容されている。
【００５１】
本体基部３の外側には、更に、回転駆動手段６の駆動源となる油圧モータ６ａが設置され、また、本体基部３の適所には、この本体基部３を貫通し、掘削部２の内側に開口した吸出口５ａが設けられている。
【００５２】
破砕部４は、桟２ｃの裏面から後方に向けて設けられた二本一組の後向破砕チップ４ａと、本体基部３から前方に向けて設けられた前向破砕チップ４ｂとを備えている。
【００５３】
後向破砕チップ４ａと前向破砕チップ４ｂとは、図１（ａ）に示すように、掘削部２の回転軸方向（同図の上下方向）には相互に重なる部分を持ちながら、後向破砕チップ４ａが回転する際には、前向破砕チップ４ｂがその二本一組の前記後向破砕チップの間を通過するように構成されている。
【００５４】
したがって、鑿岩部１で鑿岩された大きな岩片は、重力の影響もあって、回転する二本の後向破砕チップ４ａに掛け渡されるような状態で共回転し、その二本の後向破砕チップ４ａの中間に突出する前向破砕チップ４ｂに激突することになり、より小さな岩片に破砕されることになる。
【００５５】
つまり、このような後向破砕チップ４ａ、前向破砕チップ４ｂで構成される破砕部４は、鑿岩部１で鑿岩された大きな岩片をより小さな岩片に破砕する破砕の機能を持っている。
【００５６】
土石吸引手段５は、本体基部３に対して外側周リブ２ｆにより気密を維持しながら回転する掘削部２と、この掘削部２の内部に向けて、本体基部３を貫通して設けられた吸出口５ａとを備えている。この吸出口５ａには、図１（ａ）に白矢印で示した吸引空気Ｖが供給される。
【００５７】
土石吸引手段５を構成する外側周リブ２ｆと、吸出口５ａについては、既に説明したが、外側周リブ２ｆについては、掘削部２と本体基部３との間の隙間が相互の回転に支障がなく、かつ、外気の吸入を吸出口５ａによる土石吸出に支障がない程度に制限するものであれば、格別に設ける必要がないものである。
【００５８】
回転駆動手段６は、既述の油圧モータ６ａと、この油圧モータ６ａによる回転駆動力を掘削部２の中心にある内円筒部２ａに伝達する歯車列６ｒとを備え、この歯車列６ｒは、油圧モータ６ａの出力軸に直結された原動歯車６ｂ、原動歯車６ｂに噛み合う中間大歯車６ｃ、中間大歯車６ｃと同心で共回転する中間小歯車６ｄ及び中間小歯車６ｅに噛み合い内円筒部２ａに固定された従動歯車６ｅを備えている。
【００５９】
回転駆動手段６の駆動源として、ここでは、鑿岩部１に油圧を用いており近くに油圧源がある点と、コンパクトで大きな駆動力が得られる点から、油圧のものを用いているが、条件が満足されれば、空圧のものや、電動のものであってもよい。
【００６０】
回転駆動手段６の歯車列６ｒとして、ここでは、通常の平歯車列を用いているが、限定されたスペースで所望の減速比が得られるものであれば、これに限らない。例えば、ウォームとウォームホイールの歯車列、外円筒部２ｂの内側に取り付けられるような内歯車と、これに対応したピニオン歯車との歯車列などであっても良い。
【００６１】
ユニット取付部７は、図２によって説明するが、本体基部３の裏面に、鑿岩部１、吸出口５ａ、油圧モータ６ａの設置部分の間で、鑿岩部１を挟み込むように立設された取付基部７ａと、この取付基部７ａに着脱可能に連結され、油圧建機ＯＫ３の先端部に着脱可能な結合孔７ｃを備えた汎用取付部７ｂとを備えている。
【００６２】
なお、この例では、汎用取付部７ｂの結合孔７ｃは、規格化された油圧建機ＯＫ３の先端部のリンク孔に対して、二つの結合用のリンクピンで嵌合取り付け可能な左右一対の二組の結合孔７ｃとなっている。
【００６３】
このような構成によって、この縦孔掘削ユニット１０によれば、油圧建機ＯＫ３の先端に取り付けられ、原則として、縦孔掘削ユニット１０の先端の向きが下方向、つまり、縦孔の掘削方向で用いられ、硬い岩盤などを含めた掘削対象を掘削することができる。
【００６４】
この際、掘削部２の岩盤掘削チップ２ｄによる掘削が困難な硬い岩盤があっても、掘削部１の前後に強力に震動する鑿岩ロッド１ａによって、鑿岩が可能であって、硬い岩盤は、最大限、掘削部２の外周縁に規制された範囲での岩片に割れた状態となる。
【００６５】
この大きな岩片は、掘削部２の回転進行方向に対して、対面する岩片をすくい上げるように設けられた岩盤掘削チップ２ｄによって、掘削部２内側へ向かい、桟２ｃの裏側部分と本体基部３と間の掘削部２の内部空間で、破砕部４の後向破砕チップ４ａと前向破砕チップ４ｂとの相互作用により、より小さい岩片に破砕される。
【００６６】
岩盤の掘削破砕は、掘削部２の岩盤掘削チップ２ｄ、周縁掘削チップ２ｅ、補助掘削チップ２ｇによってもなされ、こうして、吸引可能な程度に破砕された土石は、土石吸引手段５による強力な気流によって、このユニット１０外へ吸引排出される。
【００６７】
こうしてこの縦孔掘削ユニット１０によれば、油圧建機ＯＫ３に載った作業者が、ユニット１０全体の掘削位置、掘削対象への押圧、鑿岩部１の震動作動、掘削部２の回転作動、土石吸引手段５への吸引空気の供給の操作をするだけで、硬い岩盤があった場合でも、掘削部分に近づくことなく、縦孔の掘削を連続して行うことができる。
【００６８】
また、掘削の際に発生する粉塵は、土石吸引手段５で吸引排出されるので、粉塵による掘削場所付近での環境悪化の問題も解決される。
【００６９】
つまり、本発明の縦孔掘削ユニット１０によれば、掘削によって発生する土石や粉塵などの発生物を効率よくまた簡便に地上へ排出することができながら、堅い岩盤をも掘削できる。
【００７０】
なお、このような硬い岩盤を含めた掘削作業と、掘削によって発生する土石の吸引排出という二つの機能を一台の油圧建機ＯＫ３で可能とする本発明の縦孔掘削ユニット１０の効果は、一般の平地で、掘削現場を広く取り、何台もの油圧建機の配置が可能で、鑿岩機を備えた油圧建機で鑿岩し、掘削された土石の排出、除去を油圧ショベルなどで行える場合には、あまり実感されない。
【００７１】
しかしながら、山間などの奥地で、高圧送電線用の鉄塔の基礎孔としての縦孔を掘削する場合には、掘削現場として広い平坦地を確保するのは困難で、一台の油圧建機だけで掘削、土石の排出を可能とする縦孔掘削ユニット１０の効果は大きい。
【００７２】
ましてや、本発明の縦孔掘削ユニット１０は、鑿岩部１と破砕部４とを更に備えて、硬い岩盤であっても鑿岩し、破砕して、掘削された土石を吸引排出できるので、その効果は更に大きい。
【００７３】
更に、この縦孔掘削ユニット１０によれば、後述もするように、縦孔の深さが深くなって、他のものでは孔底での人手による作業や、先端掘削具の変更が必要となる場合、また、油圧ショベルでの土石の排出が全く不可能となる場合でも、地上あるいは縦孔上部からの操作が可能となり、硬い岩盤を含めた掘削作業と、掘削によって発生する土石の吸引排出という二つの機能を一台の油圧建機で可能とする本発明の効果の産業的意義は更に大きいものとなる。
【実施例２】
【００７４】
図３は、本発明の縦孔掘削ユニットの他例を示すもので、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図である。これより、既に説明した部分と同じ部分には同じ符号を付して重複説明を省略する。また、各部分の集合体について別個の符号がある場合については、煩雑さを避けるために、集合体の符号だけを示すようにすること、個々の部分については説明に必要な部分だけ必要な符号を示すことがある。
【００７５】
この縦孔掘削ユニット１０Ａは、図１、２の縦孔掘削ユニット１０に比べ、ユニット取付部７Ａの取付基部７ａと汎用取付部７ｂとの間に、汎用取付部７ｂに対して縦孔掘削ユニット１０Ａの取付基部７ａ側を旋回させる旋回手段８を更に備えている点が異なっている。
【００７６】
この旋回手段８は、油圧モータや電動モータを内蔵し、その固定部８ａに対して、回転部８ｂだけを回転させ、また、所望の回転角度の位置で、双方が回転しないように固定可能なものである。
【００７７】
このような旋回手段８は、つまる所、このユニット１０Ａを取り付ける相手である油圧建機が回転しなくとも、油圧建機に対する縦孔掘削ユニット１０Ａの向きをかえることができる旋回手段として機能する。
【００７８】
このような旋回手段８によれば、本発明の縦孔掘削ユニット１０Ａのように、本体基部３に対して配置場所の都合により油圧ポンプ６ａが出っ張りとなっている場合に、縦孔の壁に沿って掘削する際、この出っ張りの分だけ堀残しが生じるが、旋回手段８で縦孔掘削ユニット１０Ａの取付基部７ａ側をだけを旋回させて、この出っ張りが邪魔にならないようにすることができる。
【００７９】
一方、このような旋回手段８がない場合には、地上にある油圧建機を、掘削した縦孔の回りに移動回転させて、結果として、縦孔掘削ユニット１０Ａの出っ張りが堀残しの部分に来ないようにして、掘削する必要があり、大掛かりな操作が必要であり、その操作も縦孔掘削ユニット１０Ａが縦孔の深い所にある場合には、簡単なものではない。
【００８０】
また、上述したように掘削現場の広さが制限されているような場合には、そのような油圧建機の取り回し自体が不可能な場合があり、その際には、縦孔掘削ユニットを油圧建機に向きを変えて取り付けるなど大きな余分の手間が必要であるが、この旋回手段８は、そのような問題を解決することができる。
【実施例３】
【００８１】
図４は、本発明の縦孔掘削ユニットの他例を示すもので、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図である。
【００８２】
この縦孔掘削ユニット１０Ｂは、図３の縦孔掘削ユニット１０Ａに比べ、ユニット取付部７Ｂに旋回手段８が介在している点は共通するが、油圧建機に取り付けられる汎用取付部７ｄが結合孔７ｅ付きのものとなっている点が異なっている。
【００８３】
この結合孔７ｅは、油圧建機の先端に交換可能に取り付けられるテレスコピックアームの先端に垂下して取り付けられるもので、一つの結合用のリンクピンで嵌合取り付け可能な左右一対の一組の結合孔７ｅとなっている。
【００８４】
このような汎用取付部７ｄを備えた縦孔掘削ユニット１０Ｂは、縦孔掘削ユニット１０Ｂの掘削方向を真下以外とする必要性の少ない、縦孔の深い部分を掘削するのに用いられるが、その場合にも、旋回手段８は、ユニット１０Ｂの掘削部２からの出っ張りを回避して、堀残しのないようにするために、地上の油圧建機を取り回しする必要がなく、有益である。
【００８５】
なお、上述した３種類の縦孔掘削ユニット１０、１０Ａ、１０Ｂは、取付基部７ａ以下の部分は共通しており、旋回手段８の介在の有無、汎用取付部７ｂ、７ｄが角度可変取付か、そうでないかの相違があるだけであるので、これらの旋回手段８、汎用取付部７ｂ、７ｄを着脱交換することで、いずれのタイプから他のいずれのタイプにも変更できるものである。
【実施例４】
【００８６】
図５は、図４の縦孔掘削ユニットを用いた本発明の縦孔掘削システムの一例を概念的に示す全体構成図、図６は、図５の縦孔掘削システムで用いられる排気浄化装置を概念的に示すもので、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＣＣ断面図である。
【００８７】
この縦孔掘削システム３０は、テレスコピックアームＴＡを装着した油圧建機ＯＫ１のテレスコピックアームＴＡの先端に縦孔掘削ユニット１０Ｂを取り付けたものと、土石吸引手段５によって吸引された土石を排出し、貯留するため、地上に配置された土石排出貯留装置２１とを備えており、縦孔ＶＨの掘削がある程度の深さまで進んだ状態である。
【００８８】
土石排出貯留装置２１は、吸引排出された土石や粉塵を吸引排出のための空気から分離して捕集する捕集器２１ａと、この捕集器２１ａで捕集された土石を搬送するコンベア２１ｂと、コンベア２１ｂで搬送された土石を貯留する貯留袋２１ｃと、捕集器２１ａを介して土石の吸引排出のための吸引空気を供給する吸引装置２１ｄと、吸引装置２１ｄから排出される排気を浄化する排気浄化装置２２と、吸排ダクト２１ｅとを備えている。
【００８９】
吸排ダクト２１ｅは、縦孔掘削ユニット１０Ｂの吸出口５ａと捕集器２１ａ、及び捕集器２１ａと吸引装置２１ｄとを連結して、吸引装置２１ｄの吸引空気が縦孔掘削ユニット１０Ｂに及ぶようにしている。
【００９０】
吸排ダクト２１ｅは、また、吸引装置２１ｄと排気浄化装置２２とを連結して、吸引装置２１ｄの排気が排気浄化装置２２で浄化されるようにしている。
【００９１】
このような構成の縦孔掘削システム３０によれば、縦孔掘削ユニット１０Ｂを用い、土石排出貯留装置２１を備えているので、硬い岩盤がある場合でも、地上の油圧建機ＯＫ１からの操作で、縦孔ＶＨの掘削がある程度の深さまで進んだ状態であっても、縦孔ＶＨの孔底に作業者が入ることなく、連続して縦孔ＶＨの掘削をし、掘削された土石を排出し、貯留袋２１ｃに貯留することができる。
【００９２】
また、この場合の掘削では、縦孔掘削ユニット１０Ｂを掘削部分での岩盤の硬さに合わせて鑿岩機に変えたり、掘削された土石を別途排出したりする必要がないので、時間の無駄がなく、効率的である。
【００９３】
また、この縦孔掘削ユニット１０Ｂの場合、旋回手段８を備え、これにより縦孔掘削ユニット１０Ｂの出っ張りによる堀残しの問題は解決できるので、地上にある油圧建機ＯＫ１は縦孔ＶＨに対して前進後退とテレスコピックアームＴＡを油圧建機ＯＫ１を中心として首振りさせるだけでよく、狭い掘削現場での掘削に有利である。
【００９４】
さらに、この縦孔掘削システム３０によれば、排気浄化装置２２を備えているので、排気により周囲環境を汚染することがない。
【００９５】
なお、吸引装置２１ｄの排気は、掘削による土砂粉塵を含んでいるだけのものであるので、周囲環境が例えば、山中であって自然物である土砂粉塵による一時的な汚染が環境問題とならないような場合には、そのまま排気してもよいので、その場合には、排気浄化装置２２は必ずしも必要なものではない。
【００９６】
また、この例は、掘削現場が、送電線の鉄塔用の立坑を掘削する現場であり、山間奥地で道路などが整備されておらず、ケーブル輸送装置で排出された土石を輸送する場合であるので、捕集された土石などは、それに適合するように貯留袋２１ｃに貯留されるが、大型輸送車が使用できる場合には、コンベア２１ｂの先や、捕集器２１ａから直接、大型輸送車に貯留して輸送することができる。
【００９７】
したがって、そのような場合には、貯留袋２１ｃやコンベア２１ｂは無くともよいものである。
【００９８】
ついで、排気浄化装置２２について、図６を用いて説明する。
【００９９】
この排気浄化装置２２は、両端が閉止された円筒形の本体部２２ａと、円筒形の軸心を立てて用いられる本体部２２ａの上方に、その円形の接線方向に吸引装置２１ｄからの排気ＡＩが導入されるように設けられた排気導入口２２ｂと、この導入され旋回流となった排気流ＡＣに水を噴霧あるいはシャワー状に放射するシャワー部２２ｃとを備えている。
【０１００】
排気浄化装置２２は、また、シャワー部２２ｃに水を供給するポンプ２２ｄと、このポンプ２２ｄに供給される水Ｗを貯留する水タンク２２ｅと、水の放射を受け、湿った状態の旋回流となった排気流ＡＣから、土砂の塵埃を除去し、清浄な空気を通過させる台形円錐状のフィルタ２２ｆとを備えている。
【０１０１】
排気浄化装置２２は、加えて、フィルタ２２ｆを下部で受ける円筒部２２ｇと、フィルタ２２ｆと円筒部２２ｇとで形成される内部空間の清浄な空気ＡＯを排出するための排気筒２２ｈと、円筒部２２ｇと本体部２２ａとの間の部分に貯留される水と分離された土砂の塵埃との混合物の上澄み水を水タンク２２ｅに戻すオーバーフロー孔２２ｉとを備えている。
【０１０２】
フィルタ２２ｆは、吸水性あるいは親水性の繊維糸を用いた網目状のものであり、その網目の細かさ（メッシュ）は、蚊除けの網程度のものから、家庭での調理用のザル程度のものがよいが、これに限定されず、実験によって定められるものである。
【０１０３】
円筒部２２ｇと本体部２２ａとの間の部分には、土砂の塵埃が徐々に蓄積されるが、この土砂は、本体部２２ａに設けられた図示しない開口部から、適宜除去されるものとする。
【０１０４】
このような構成の排気浄化装置２２によれば、旋回流の排気ＡＣに水を放射するので、旋回流の排気ＡＣには効率よく水分が与えられ、こうして湿った状態の旋回流となった排気流ＡＣから親水性のフィルタ２２ｆで土砂の塵埃を分離するので、全体として効率よく土砂を分離することができる。
【０１０５】
本願発明者の実験では、最低でも、吸引装置２１ｄからの排気に含まれる土砂塵埃の７０％を除去するできることが解っている。
【０１０６】
また、この排気浄化装置２２によれば、旋回流の排気ＡＣに放射する水を再利用しているので、山間地で水の供給のない場所での使用に向いている。
【実施例５】
【０１０７】
図７は、図１の縦孔掘削ユニットを用いた本発明の縦孔掘削サブユニットを備えた油圧建機の一例を示す図、図８は、図７の油圧建機の使用態様の一例を示す図である。
【０１０８】
図７に示す油圧建機ＯＫ２は、油圧ショベルと称されるものの先端のショベル部分を外したもので、そのショベル部分の代わりに、図１の縦孔掘削ユニットを用いた縦孔掘削サブユニット２０が着脱交換可能に取り付けられている。
【０１０９】
油圧建機ＯＫ２は、縦孔掘削サブユニット２０を設置したままで、これを持ち上げて、移動、旋回が可能であり、この縦孔掘削サブユニット２０を任意の場所で使うことができる。
【０１１０】
縦孔掘削サブユニット２０は、地盤への嵌入固定手段１２を備え、地盤に垂直に立位固定される支柱１１と、支柱１１上を上下する昇降部１３と、この昇降部１３に固定された旋回部１４と、この旋回部１４に固定されたフリーアーム部１５とを備えている。
【０１１１】
このフリーアーム部１５の先端に図１の縦孔掘削ユニット１０が設置されている。
【０１１２】
支柱１１の上端に、油圧建機に取り付けるためのサブ取付部１６を備え、このサブ取付部１６は、支柱１１の上端への取付部１６ａ、取付部１６ａを垂直軸を中心に回転可能に支持する回転部１６ｂ及び回転部１６ｂに連結され、油圧建機ＯＫ２の先端に着脱可能にかつ水平軸を中心に角度自在に取り付け可能な自在取付部１６ｃを備えている。
【０１１３】
つまり、支柱１１は、サブ取付部１６を介して、油圧建機ＯＫ２の先端に着脱可能に、かつ、水平軸を中心に角度自在に、また、支柱１１全体がその長手軸回りに回転自在に取り付けられている。
【０１１４】
このような構成の縦孔掘削サブユニット２０によれば、油圧建機ＯＫ２に装着することで、任意の場所で縦孔の掘削が可能で、自体が回転可能な支柱１１によりサブユニット２０を縦孔内でも回転可能で、昇降部１３で縦孔掘削ユニット１０の昇降が可能で、旋回部１４で縦孔掘削ユニット１０の支柱１１まわりの首振りが可能である。
【０１１５】
また、この縦孔掘削サブユニット２０によれば、フリーアーム部１５により縦孔掘削ユニット１０の上下方向の向きを自由に設定することができ、全体として縦孔掘削ユニット１０の位置と方向の自由度が高く、限られた空間である縦孔内での作業性が良い。
【０１１６】
加えて、この縦孔掘削サブユニット２０によれば、縦孔掘削ユニット１０を先端に備えているので、その効果もサブユニット２０全体として発揮する。
【０１１７】
なお、この縦孔掘削サブユニット２０を用いる場合、縦孔内の場合であったとしても、縦孔掘削サブユニット２０全体の位置と向きを自由に変えることができるので、縦孔掘削ユニット１０がフリーアーム部１５に対して旋回可能である必要性は少なく、ここでは、縦孔掘削ユニット１０は旋回手段８のないものである。
【０１１８】
しかしながら、この場合でも、旋回手段８を備えた縦孔掘削ユニット１０Ａを用いるようにしてもよい。
【０１１９】
図８によって、この縦孔掘削サブユニット２０を縦孔ＶＨ内で使用する場合について説明する。この図は、縦孔ＶＨの掘削が進行し、油圧建機ＯＫ２に支えられた縦孔掘削サブユニット２０がほぼ縦孔ＶＨの中に嵌まり込んでしまうような状態となっている所を示している。
【０１２０】
この様な状態では、油圧建機ＯＫ２の運転台に座った状態での縦孔掘削サブユニット２０の操作は困難であるので、図８に示すような操作かご１８を用いると良い。
【０１２１】
この操作かご１８は、作業員を収容し、かつ、作業員がその内部で操作できるようなかご体で、縦孔ＶＨの周壁の任意位置に係止可能となっており、縦孔掘削サブユニット２０全体への油圧源となる油圧供給手段１８ａ、作業用椅子１８ｂ、操作レバー１８ｃを備えている。
【０１２２】
この操作レバー１８ｃによって、昇降部１３の上下位置設定維持、旋回部１４の水平面内での回転角度設定維持、フリーアーム部１５による縦孔掘削ユニット１０の上下方向の向き、縦孔掘削ユニット１０自体の操作が可能であり、縦孔掘削ユニット１０を見ながらの操作ができるので、操作性が良い。
【０１２３】
なお、この際、もともと操作かご１８の位置は、縦孔掘削ユニット１０による掘削部分からは離れているので、掘削による粉塵の影響は少ないが、縦孔掘削ユニット１０によって、発生する粉塵も吸引排出されるので、その影響はより少ないものとなっている。
【０１２４】
この操作かご１８は、このような縦孔内だけでなく、地上で、縦孔掘削サブユニット２０と組わせて用いても良いし、また、図５の油圧建機ＯＫ１と組み合わされた縦孔掘削ユニット１０Ｂの場合、更に、図９の油圧建機ＯＫ３と組み合わされた縦孔掘削ユニット１０Ａの場合にも用いても良い。
【０１２５】
また、この縦孔掘削サブユニット２０による縦孔ＶＨの掘削においては、縦孔掘削ユニット１０の上下方向の向きを、真下だけでなく、斜め方向にもすることができるので、図示したような拡底部ＷＨの掘削も可能である。
【０１２６】
このような拡底部ＷＨを備えた縦孔ＶＨは、鉄塔の土台を引き抜く方向の力が作用するような場合に、地盤から脱けにくくするのに有効である。
【０１２７】
また、この縦孔掘削サブユニット２０は、図５の実施例４に示したテレスコピックアームＴＡを装着した油圧建機ＯＫ１のテレスコピックアームＴＡの先端に取り付けてもよく、図９の実施例６に示したスライドアームＳＡを装着した油圧建機ＯＫ３のスライドアームＳＡの先端に取り付けてもよく、その場合、それぞれの油圧建機ＯＫ１、ＯＫ３の効果と、ユニット２０の効果との相乗効果を発揮する。
【実施例６】
【０１２８】
図９は、図３の縦孔掘削ユニットを備えた油圧建機の一例を示す図である。
【０１２９】
この油圧建機ＯＫ３は、先端に一定程度の伸縮が可能で、その先端に取り付けたものの角度変化操作も可能なスライドアームＳＡを備えており、図３の縦孔掘削ユニット１０Ａは、このスライドアームＳＡの先端に取り付けられ、上下方向の角度が設定できるようになっている。
【０１３０】
このようなスライドアームＳＡ付きの油圧建機ＯＫ３に取り付けられた縦孔掘削ユニット１０Ａによれば、その縦孔掘削ユニット１０Ａの基本的な効果に加え、その掘削位置が自由に決められ、また、方向も設定できるという効果を発揮する。
【０１３１】
また、この場合、縦孔掘削ユニット１０Ａは旋回手段８を備えているので、これにより縦孔掘削ユニット１０Ａの出っ張りによる堀残しの問題は解決できるので、地上にある油圧建機ＯＫ３は縦孔ＶＨに対して前進後退とスライドアームＳＡを油圧建機ＯＫ３を中心として首振りさせるだけでよく、狭い掘削現場での掘削に有利である。
【０１３２】
上記実施例の説明から、本発明には、以下のような構成、作用効果のものが含まれることが解る。
【０１３３】
（１）縦孔掘削ユニット１０は、震動する鑿岩ロッド１ａで岩盤を鑿岩する鑿岩部１と、鑿岩部１の回りを回るように回転駆動される円筒状の掘削部２と、鑿岩部１を中心として掘削部２を設置した本体基部３と、本体基部３と掘削部２との間に設けられた破砕部４と、鑿岩部１で鑿岩され掘削部２で掘削され破砕部４で破砕された掘削部２内の土石を吸引排出する土石吸引手段５とを備えている（図１）ので、掘削によって発生する土石や粉塵などの発生物を効率よくまた簡便に地上へ排出することができながら、堅い岩盤をも掘削できる。
【０１３４】
（２）縦孔掘削ユニット１０の掘削部２は、鑿岩ロッド１ａの周囲を回転可能に本体基部３に支持され、本体基部３に設置された回転駆動手段５から回転駆動力を受ける内円筒部２ａと、内円筒部２ａと同心で共回転する外円筒部２ｂと、内円筒部２ａと外円筒部２ｂとを連結する複数の桟２ｃと、桟２ｃの前方側に設けられた複数の岩盤掘削チップ２ｄとを備えており、複数の桟２ｃに設置された複数の岩盤掘削チップ２ｄが、全体として、そのチップ先端が円錐ら旋を形成するように配置されている（図１）ので、岩盤掘削チップ２ｄが先端から後方へ、周囲と順次岩盤を掘削して行き、より小さな駆動力で効率よく掘削することができる。
【０１３５】
（３）縦孔掘削ユニット１０の破砕部４は、桟２ｃの裏面から後方に向けて設けられた二本一組の後向破砕チップ４ａと、本体基部３から前方に向けて設けられた前向破砕チップ４ｂとを備え、後向破砕チップ４ａと前向破砕チップ４ｂとは、掘削部２の回転軸方向には相互に重なる部分を持ちながら、後向破砕チップ４ａが回転する際には、前向破砕チップ４ｂがその二本一組の後向破砕チップ４ａの間を通過するように構成されている（図１）ので、鑿岩部１で鑿岩された大きな岩片がより小さな岩片に破砕され、土石吸引手段５による吸引排出が可能になる。
【０１３６】
（４）縦孔掘削ユニット１０の土石吸引手段は、本体基部３に対して気密を維持しながら回転する掘削部２と、この掘削部２の内部に向けて、本体基部３を貫通して設けられた吸出口５ａとを備えている（図１）ので、効率よく、掘削部２内の土石を吸引排出することができる。
【０１３７】
（５）縦孔掘削ユニット１０は、本体基部３に、縦孔掘削ユニット１０を油圧建機へ着脱可能に取り付けるためのユニット取付部７（図２）を備えているので、油圧建機への着脱が可能で、容易である。
【０１３８】
（６）縦孔掘削ユニット１０Ａ、１０Ｂは、ユニット取付部７Ａ、７Ｂに、取り付け対象である油圧建機に対して縦孔掘削ユニットを旋回させる旋回手段８を備えている（図３、図４）ので、縦孔掘削ユニット１０Ａ、１０Ｂの出っ張りによる堀残しをなくすため、油圧建機の取り回しが不要となり、便利である。
【０１３９】
（７）縦孔掘削サブシステム２０は、地盤への嵌入固定手段１２を備え、地盤に垂直に立位固定される支柱１１と、支柱１１上を上下する昇降部１３と、この昇降部１３に固定された旋回部１４と、この旋回部１４に固定されたフリーアーム部１５とを備え、このフリーアーム部１５の縦孔掘削ユニット１０が設置され、
支柱１１の上端に、油圧建機ＯＫ２に取り付けるためのサブ取付部１６を備え、このサブ取付部１６は、支柱１１に旋回自在に連結されている（図７、図８）ので、油圧建機ＯＫ２に装着することで、任意の場所で縦孔の掘削が可能で、自体が回転可能な支柱１１によりサブユニット２０を縦孔内でも回転可能で、昇降部１３で縦孔掘削ユニット１０の昇降が可能で、旋回部１４で縦孔掘削ユニット１０の支柱１１まわりの首振りが可能である。
【０１４０】
また、この縦孔掘削サブユニット２０によれば、フリーアーム部１５により縦孔掘削ユニット１０の上下方向の向きを自由に設定することができ、全体として縦孔掘削ユニット１０の位置と方向の自由度が高く、限られた空間である縦孔内での作業性が良く、拡底掘削も可能となる。
【０１４１】
（８）縦孔掘削システム３０は、地上に配置された油圧建機に取り付けられた、縦孔掘削ユニット１０、１０Ａ、１０Ｂのいずれか、または縦孔掘削サブシステム２０と、土石吸引手段５によって吸引された土石を排出し、貯留するため、地上に配置された土石排出貯留装置２１とを備えている（図５）ので、硬い岩盤がある場合でも、地上の油圧建機ＯＫ１からの操作で、縦孔ＶＨの掘削がある程度の深さまで進んだ状態であっても、縦孔ＶＨの孔底に作業者が入ることなく、連続して縦孔ＶＨの掘削をし、掘削された土石を排出し、貯留袋２１ｃに貯留することができる。
【０１４２】
（９）縦孔掘削システム３０は、土石排出貯留装置２１から排出される排気を浄化するための排気浄化装置２２を備えているので、排気により周囲環境を汚染することがない。
【０１４３】
（１０）縦孔掘削ユニット１０は、その掘削部２に周縁掘削チップ２ｅを備え、この周縁掘削チップ２ｅにより掘削部２の周縁付近に存在する岩盤を掘削して、掘削部２が全体として掘削対象とする岩盤、掘削部分に入り込んで行けることを可能にするという効果を発揮する。
【０１４４】
（１１）縦孔掘削サブユニット２０は、図５の実施例４に示したテレスコピックアームＴＡを装着した油圧建機ＯＫ１のテレスコピックアームＴＡの先端に取り付けてもよく、図９の実施例６に示したスライドアームＳＡを装着した油圧建機ＯＫ３のスライドアームＳＡの先端に取り付けてもよく、その場合、それぞれの油圧建機ＯＫ１、ＯＫ３の効果と、ユニット２０の効果との相乗効果を発揮する。
【０１４５】
なお、上記では、本発明の実施例、それらの包括的概念による構成、作用効果を説明したが、本発明の縦孔掘削ユニット、縦孔掘削サブシステム及び縦孔掘削システムは、これらのものに限定されるものではない。
【０１４６】
また、上記実施例に説明した種々の変形例については、例示された組み合わせに限定されず、例示外の可能なあらゆる組み合わせも含まれるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１４７】
本発明の縦孔掘削ユニット、縦孔掘削サブシステム及び縦孔掘削システムは、掘削によって発生する土石や粉塵などの発生物を効率よくまた簡便に地上へ排出することができながら、堅い岩盤をも掘削できることが要請される縦孔の掘削に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】本発明の縦孔掘削ユニットの一例を示すもので、（ａ）はその概念的な要部縦断面図、（ｂ）は（ａ）を具体化したものを掘削先端側から見た外観図
【図２】（ａ）は図１の縦孔掘削ユニットの正面図、（ｂ）はその側面図
【図３】本発明の縦孔掘削ユニットの他例を示すもので、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図
【図４】本発明の縦孔掘削ユニットの他例を示すもので、（ａ）はその正面図、（ｂ）はその側面図
【図５】図４の縦孔掘削ユニットを用いた本発明の縦孔掘削システムの一例を概念的に示す全体構成図
【図６】図５の縦孔掘削システムで用いられる排気浄化装置を概念的に示すもので、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＣＣ断面図
【図７】図１の縦孔掘削ユニットを用いた本発明の縦孔掘削サブユニットを備えた油圧建機の一例を示す図
【図８】図７の油圧建機の使用態様の一例を示す図
【図９】図２の縦孔掘削ユニットを備えた油圧建機の一例を示す図
【図１０】本発明の背景技術となる縦孔掘削ユニットを示す外観斜視図
【符号の説明】
【０１４９】
１ 鑿岩部
１ａ 鑿岩ロッド
２ 掘削部
２ａ 内円筒部
２ｂ 外円筒部
２ｃ 桟
２ｄ 岩盤掘削チップ
３ 本体基部
４ 破砕部
４ａ 後向破砕チップ
４ｂ 前向破砕チップ
５ 土石吸引手段
５ａ 吸出口
６ 回転駆動手段
７〜７Ｂ ユニット取付部
８ 旋回手段
１０〜１０Ｂ 縦孔掘削ユニット
１１ 支柱
１２ 嵌入固定手段
１３ 昇降部
１４ 旋回部
１５ フリーアーム部
１６ サブ取付部
１８ 操作かご
２０ 縦孔掘削サブシステム
２１ 土石排出貯留装置
２２ 排気浄化装置
３０ 縦孔掘削システム
ＯＫ１〜ＯＫ３ 油圧建機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
震動する鑿岩ロッドで岩盤を鑿岩する鑿岩部と、前記鑿岩部の回りを回るように回転駆動される円筒状の掘削部と、前記鑿岩部を中心として前記掘削部を設置した本体基部と、前記本体基部と前記掘削部との間に設けられた破砕部と、前記鑿岩部で鑿岩され前記掘削部で掘削され前記破砕部で破砕された前記掘削部内の土石を吸引排出する土石吸引手段とを備えたことを特徴とする縦孔掘削ユニット。
【請求項２】
掘削部は、鑿岩ロッドの周囲を回転可能に本体基部に支持され、前記本体基部に設置された回転駆動手段から回転駆動力を受ける内円筒部と、前記内円筒部と同心で共回転する外円筒部と、前記内円筒部と前記外円筒部とを連結する複数の桟と、前記桟の前方側に設けられた複数の岩盤掘削チップとを備えており、
前記複数の桟に設置された複数の岩盤掘削チップが、全体として、そのチップ先端が円錐ら旋を形成するように配置されていることを特徴とする請求項１記載の縦孔掘削ユニット。
【請求項３】
破砕部は、前記桟の裏面から後方に向けて設けられた二本一組の後向破砕チップと、前記本体基部から前方に向けて設けられた前向破砕チップとを備え、前記後向破砕チップと前記前向破砕チップとは、掘削部の回転軸方向には相互に重なる部分を持ちながら、前記後向破砕チップが回転する際には、前記前向破砕チップがその二本一組の前記後向破砕チップの間を通過するように構成されていることを特徴とする請求項２記載の縦孔掘削ユニット。
【請求項４】
土石吸引手段は、本体基部に対して気密を維持しながら回転する掘削部と、この掘削部の内部に向けて、前記本体基部を貫通して設けられた吸出口とを備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の縦孔掘削ユニット。
【請求項５】
本体基部に、縦孔掘削ユニットを油圧建機へ着脱可能に取り付けるためのユニット取付部を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれか記載の縦孔掘削ユニット。
【請求項６】
ユニット取付部に、取り付け対象とする油圧建機に対して縦孔掘削ユニットを旋回させる旋回手段を備えていることを特徴とする請求項５記載の縦孔掘削ユニット。
【請求項７】
地盤への嵌入固定手段を備え、この嵌入固定手段により地盤に垂直に立位固定される支柱と、前記支柱上を上下する昇降部と、この昇降部に固定された旋回部と、この旋回部に固定されたフリーアーム部とを備え、このフリーアーム部の先端に請求項５記載の縦孔掘削ユニットが設置され、
前記支柱の上端に、油圧建機に取り付けるためのサブ取付部を備え、このサブ取付部は、前記支柱に旋回自在に連結されていることを特徴とする縦孔掘削サブシステム。
【請求項８】
地上に配置された油圧建機に取り付けられた、請求項１から６のいずれか記載の縦孔掘削ユニットまたは請求項７記載の縦孔掘削サブシステムと、土石吸引手段によって吸引された土石を排出し、貯留するため、地上に配置された土石排出貯留装置とを備えていることを特徴とする縦孔掘削システム。
【請求項９】
土石排出貯留装置から排出される排気を浄化するための排気浄化装置を備えていることを特徴とする請求項８記載の縦孔掘削システム。
【請求項１】
震動する鑿岩ロッドで岩盤を鑿岩する鑿岩部と、前記鑿岩部の回りを回るように回転駆動される円筒状の掘削部と、前記鑿岩部を中心として前記掘削部を設置した本体基部と、前記本体基部と前記掘削部との間に設けられた破砕部と、前記鑿岩部で鑿岩され前記掘削部で掘削され前記破砕部で破砕された前記掘削部内の土石を吸引排出する土石吸引手段とを備えたことを特徴とする縦孔掘削ユニット。
【請求項２】
掘削部は、鑿岩ロッドの周囲を回転可能に本体基部に支持され、前記本体基部に設置された回転駆動手段から回転駆動力を受ける内円筒部と、前記内円筒部と同心で共回転する外円筒部と、前記内円筒部と前記外円筒部とを連結する複数の桟と、前記桟の前方側に設けられた複数の岩盤掘削チップとを備えており、
前記複数の桟に設置された複数の岩盤掘削チップが、全体として、そのチップ先端が円錐ら旋を形成するように配置されていることを特徴とする請求項１記載の縦孔掘削ユニット。
【請求項３】
破砕部は、前記桟の裏面から後方に向けて設けられた二本一組の後向破砕チップと、前記本体基部から前方に向けて設けられた前向破砕チップとを備え、前記後向破砕チップと前記前向破砕チップとは、掘削部の回転軸方向には相互に重なる部分を持ちながら、前記後向破砕チップが回転する際には、前記前向破砕チップがその二本一組の前記後向破砕チップの間を通過するように構成されていることを特徴とする請求項２記載の縦孔掘削ユニット。
【請求項４】
土石吸引手段は、本体基部に対して気密を維持しながら回転する掘削部と、この掘削部の内部に向けて、前記本体基部を貫通して設けられた吸出口とを備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか記載の縦孔掘削ユニット。
【請求項５】
本体基部に、縦孔掘削ユニットを油圧建機へ着脱可能に取り付けるためのユニット取付部を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれか記載の縦孔掘削ユニット。
【請求項６】
ユニット取付部に、取り付け対象とする油圧建機に対して縦孔掘削ユニットを旋回させる旋回手段を備えていることを特徴とする請求項５記載の縦孔掘削ユニット。
【請求項７】
地盤への嵌入固定手段を備え、この嵌入固定手段により地盤に垂直に立位固定される支柱と、前記支柱上を上下する昇降部と、この昇降部に固定された旋回部と、この旋回部に固定されたフリーアーム部とを備え、このフリーアーム部の先端に請求項５記載の縦孔掘削ユニットが設置され、
前記支柱の上端に、油圧建機に取り付けるためのサブ取付部を備え、このサブ取付部は、前記支柱に旋回自在に連結されていることを特徴とする縦孔掘削サブシステム。
【請求項８】
地上に配置された油圧建機に取り付けられた、請求項１から６のいずれか記載の縦孔掘削ユニットまたは請求項７記載の縦孔掘削サブシステムと、土石吸引手段によって吸引された土石を排出し、貯留するため、地上に配置された土石排出貯留装置とを備えていることを特徴とする縦孔掘削システム。
【請求項９】
土石排出貯留装置から排出される排気を浄化するための排気浄化装置を備えていることを特徴とする請求項８記載の縦孔掘削システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００７−２４７１９９（Ｐ２００７−２４７１９９Ａ）
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−７００９１（Ｐ２００６−７００９１）
【出願日】平成１８年３月１５日（２００６．３．１５）
【出願人】（５９３００１８５３）エイト工業株式会社 (3)
【出願人】（５０６０８８４９２）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月２７日（２００７．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月１５日（２００６．３．１５）
【出願人】（５９３００１８５３）エイト工業株式会社 (3)
【出願人】（５０６０８８４９２）
【Ｆターム（参考）】
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