(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビットに空気圧によるハンマーで打撃を与えて削孔する際に孔の内周面と削孔体の間から地表に噴出してくる使用空気と掘削土を、円筒状の包囲壁及び削孔体の貫通する天井とを有する覆いで囲み、前記覆い内に略水平方向に向けて別に供給する水を混入した噴射空気流を上向きに噴出中の掘削土に衝突させて方向を変え、前記包囲壁に設けられ外界に開口した排出口から掘削土及び空気を送出することを特徴とする削孔時の粉塵飛散防止方法。
【請求項２】
ビットに空気圧によるハンマーで打撃を与えて削孔する際に孔の内周面と削孔体の間から地表に噴出してくる使用空気と掘削土を、円筒状の包囲壁及び削孔体の貫通する天井とを有する覆いで囲み、前記覆い内に略水平方向に向けて別に供給する噴射空気流を上向きに噴出中の掘削土に衝突させて前記包囲壁に設けられ外界に開口した排出口から掘削土及び空気を送出させ、排出口外側に散水することを特徴とする削孔時の粉塵飛散防止方法。
【請求項３】
削孔体が貫通するように上下方向の孔を有する天井部と、この天井部に続いて下方へ伸延し削孔体外周との間に間隔を隔てて包囲しており下端を地表部に支持される包囲壁と、その包囲壁内面の所定高さ位置に略水平に且つ包囲壁内周面に略沿う方向に向けて設けた空気噴射ノズルと、前記空気噴射ノズルに対する空気供給通路に設けた供給空気に水を混入する水混入手段と、前記包囲壁に設けられ外界に開口した掘削土及び空気の排出口と、を備えた削孔時の粉塵飛散防止装置。
【請求項４】
削孔体が貫通するように上下方向の孔を有する天井部と、この天井部に続いて下方へ伸延し削孔体外周との間に間隔を隔てて包囲しており下端を地表部に支持される包囲壁と、その包囲壁内面の所定高さ位置に略水平に且つ包囲壁内周面に略沿う方向に向けて設けた空気噴射ノズルと、前記包囲壁の前記空気噴射ノズル高さ位置よりも下方位置に設けられ外界に開口した掘削土及び空気の排出口と、この排出口の外側付近に散水する散水手段と、を備えた削孔時の粉塵飛散防止装置。
【請求項５】
請求項３、又は請求項４に記載の削孔時の粉塵飛散防止装置において、前記天井部及び包囲壁が、中心軸線方向に沿った分断面により複数個に分割形成され、少なくとも一つの前記分断位置が連結及び分離可能な連結部を設けられ、他の分割位置が蝶番結合された構成であることを特徴とする削孔時の粉塵飛散防止装置。
【請求項６】
請求項３、請求項４、又は請求項５に記載の削孔時の粉塵飛散防止装置において、前記天井部が、前記削孔体の貫通する孔の内縁部を削孔体外周面に向かって伸延した剛性のある可撓性繊維群の層で形成されていることを特徴とする削孔時の粉塵飛散防止装置。
【請求項７】
請求項３、請求項４、又は請求項５に記載の削孔時の粉塵飛散防止装置において、前記天井部が、前記削孔体の貫通する孔の内縁部を削孔体外周面に接する耐磨耗性弾性材料で形成されていることを特徴とする削孔時の粉塵飛散防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダウンザホールハンマーを用いて削孔する際の地表部に噴出する粉塵の飛散を防止するための方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
杭孔等をオーガで掘削するときに、ダウンザホールハンマを用い圧縮空気をオーガヘッドから噴出させながら行うと掘削しやすいが、地表の杭孔開口部から土と共に空気が噴出するので、周辺に土埃や砂、小石等が飛散する。これは付近に道路や家屋があると被害を及ぼすことになる。リーダーつきのオーガの場合にはリーダー側に金属製の強固な飛散防止カバーを設けた構成のものがあるが、例えば狭隘地等で使用しやすいラフテレーンクレーンにオーガを支持して使用する場合ではリーダーを使用しないので、リーダーを利用するようなカバーを使用できない。
このような場合に従来は、オーガのケーシングが地表に出た開口周辺部を、枠体とこれに支持した布によって覆い、粉塵、砂、小石等の飛散防止が行われていた。また別の手段として、削孔中の孔に水を注入することにより、粉塵を抑制することが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、布による覆いは、強靭なものであっても耐久性に乏しく、短期間で裂け目ができて飛散防止の目的を達成できなくなる問題があった。この布に代えて金属製のものにすると、リーダー付きでないのでオーガの振れがやや大きく、覆いとオーガとの間に大きい隙間がないと覆いが振り回されるような作用力を受けて使用できない。また、覆いの内側には空気と粉塵等が上向きに噴出してくるので、直接その隙間に向かうことになる。従って、その隙間から粉塵等が多量に噴出する。
また、水を注入する方法は、水が掘削土と混ざり泥状化して孔を閉鎖状態にするので、爆発的な噴出が起こり、作業上好ましくない。
本発明は、リーダ付きでないオーガにダウンザホールハンマを適用するような削孔の際の、地表部に空気と共に噴出する粉塵等の飛散を防止する方法及び装置を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は方法であり、ビットに空気圧によるハンマーで打撃を与えて削孔する際に孔の内周面と削孔体の間から地表に噴出してくる使用空気と掘削土を、円筒状の包囲壁及び削孔体の貫通する天井とを有する覆いで囲み、前記覆い内に略水平方向に向けて別に供給する水を混入した噴射空気流を上向きに噴出中の掘削土に衝突させて方向を変え、前記包囲壁に設けられ外界に開口した排出口から掘削土及び空気を送出することを特徴とする（請求項１）。
【０００５】
この方法では、孔の内周面と、削孔体つまり削孔により孔内に侵入していくオーガ側のケーシング又はスクリューと、の間から地表に噴出してくる掘削土の方向はおおよそ上向きであるが、水を混入した噴射空気流は横向きであり水が霧状になって空気と共に噴射されるから、これに噴出土が衝突して上向きでなくなるように方向を変えられ、これと共に粉塵の舞い上がりが抑制される。これによって削孔体が貫通している天井の隙間から外部に漏れる粉塵が殆どなくなる。また、方向を変えられた噴出土は主に覆いの包囲壁に衝突して略下降するようになり、内外の圧力差により掘削土と使用空気の大部分とが排出口から送出される。この段階では粉塵の大部分が水と結合して舞い上がり作用が大幅に低下しており、排出口から粉塵が出る量も極めて少ない。
【０００６】
第２の発明は方法であり、ビットに空気圧によるハンマーで打撃を与えて削孔する際に孔の内周面と削孔体の間から地表に噴出してくる使用空気と掘削土を、円筒状の包囲壁及び削孔体の貫通する天井とを有する覆いで囲み、前記覆い内に略水平方向に向けて別に供給する噴射空気流を上向きに噴出中の掘削土に衝突させて前記包囲壁に設けられ外界に開口した排出口から掘削土及び空気を送出させ、排出口外側に散水することを特徴とする（請求項２）。
【０００７】
この方法では、噴出してくる掘削土の方向はおおよそ上向きであるが、噴射空気流は横向きであり、これに噴出土が衝突して上向きでなくなるように方向を変えられ、これと共に粉塵の舞い上がりが抑制される。これによってオーガー部が貫通している天井の隙間から外部に漏れる粉塵が殆どなくなる。また、方向を変えられた噴出土は主に覆いの包囲壁に衝突して略下降するようになり、内外の圧力差により掘削土と使用空気の大部分とが排出口から送出される。この排出口の外側に散水するから、排出口から出る粉塵は散水により水と結合して舞い上がり作用を抑制されて落下する。これにより掘削土は、パワーショベル等で操作しても粉塵が舞い上がり難い状態になっている。
【０００８】
第３の発明は装置であり、削孔体が貫通するように上下方向の孔を有する天井部と、この天井部に続いて下方へ伸延し削孔体外周との間に間隔を隔てて包囲しており下端を地表部に支持される包囲壁と、その包囲壁内面の所定高さ位置に略水平に且つ包囲壁内周面に略沿う方向に向けて設けた空気噴射ノズルと、前記空気噴射ノズルに対する空気供給通路に設けた供給空気に水を混入する水混入手段と、前記包囲壁に設けられ外界に開口した掘削土及び空気の排出口と、を備えている（請求項３）。
【０００９】
この装置は、削孔の地表開口位置を包囲するように包囲壁を地表に設置して使用する。空気噴射ノズルから噴射される空気は、水を混入されて霧状の水を含んでおり、包囲壁の内周面に略沿って旋回する旋回流となり、排出口から外界に出て行く。削孔により噴出する空気及び掘削土は、削孔体外周と削孔内周との間を通って包囲壁内側の地表部に略上向きに噴出する。この噴出した空気及び掘削土はノズルから噴出する空気流と衝突し方向を略横向きに変えられ、これにより大部分が包囲壁内面に衝突して旋回気味に下降する。そして空気流に含まれる粉塵は水と接触して結合し、舞い上がり作用が低下した状態となる。天井及び包囲壁の内側には掘削土と使用空気とが次々と送り込まれてくるので、圧力差により空気と掘削土とは排出口から外界に送り出される。このとき内部で発生し舞い上がり作用が低下した粉塵も空気又は重い土と共に送り出され、外界に出てから舞い上がることは殆どない。
【００１０】
第４の発明は装置であり、削孔体が貫通するように上下方向の孔を有する天井部と、この天井部に続いて下方へ伸延し削孔体外周との間に間隔を隔てて包囲しており下端を地表部に支持される包囲壁と、その包囲壁内面の所定高さ位置に略水平に且つ包囲壁内周面に略沿う方向に向けて設けた空気噴射ノズルと、前記包囲壁の前記空気噴射ノズル高さ位置よりも下方位置に設けられ外界に開口した掘削土及び空気の排出口と、この排出口の外側付近に散水する散水手段と、を備えている（請求項４）。
【００１１】
この装置は、削孔の地表開口位置を包囲するように包囲壁を地表に設置して使用する。空気噴射ノズルから噴射される空気は包囲壁の内周面に略沿って旋回する旋回流となり、排出口から外界に出て行く。削孔により噴出する空気及び掘削土は、削孔体外周と削孔との間を通って包囲壁内側の地表部に略上向きに噴出する。この噴出した空気及び掘削土はノズルから噴出する空気流と衝突し方向を略横向きに変えられ、これにより大部分が包囲壁内面に衝突して旋回気味に下降する。天井及び包囲壁の内側には掘削土と使用空気とが次々と送り込まれてくるので、圧力差により空気と掘削土とは排出口から外界に送り出される。このとき内部で発生した粉塵も空気と共に送り出される。この粉塵は排出口から出るのであり、出る位置及び方向が略一定してしているから、略定位置に散水手段により散水することによって落下させ、飛散を防止することができる。
【００１２】
第３、第４の発明の装置において、前記天井部及び包囲壁が、中心軸線方向に沿った分断面により複数個に分割形成され、少なくとも一つの前記分断位置が連結及び分離可能な連結部を設けられ、他の分割位置が蝶番結合された構成とするのが良い（請求項５）。天井及び包囲壁が、連結部の連結を解除し蝶番を中心に開閉できるので、オーガの先端が土中の掘削位置にあっても設置や除去が可能である。
【００１３】
第３、第４の発明の装置において、前記天井部が、前記削孔体の貫通する孔の内縁部を削孔体外周面に向かって伸延した剛性のある可撓性繊維群の層で形成された構成とするのが良い（請求項６）。内部空気は殆どが排出口へ向かうので内圧の上昇はあまりなく、繊維群の層は若干の空気を通過させるが、粉塵を殆ど通過させないから、上方へ粉塵が殆ど漏れ出さない。剛性のある可撓性繊維としては、棕櫚の繊維、合成樹脂又は金属のモノフィラメント等がよい。
【００１４】
第３、第４の発明の装置において、前記天井部が、前記削孔体の貫通する孔の内縁部を削孔体外周面に接する耐磨耗性弾性材料で形成されるのが良い（請求項７）。削孔体と天井との間から粉塵の漏れ出しを抑制若しくは防止できる。耐磨耗性弾性材料としては、自動車タイヤと同質の材料で形成し、あるいは古タイヤを適当に裁断して用いる構成とするのがよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、図１〜図３を用いて説明する。本発明の方法に使用する装置１は、図１に示すように、天井部２と円筒形の包囲壁３とで覆い４を構成し、天井部２に削孔体５であるオーガのケーシング６が通過可能な円孔７を設け、包囲壁３に排出口８及びノズル１４を設けてある。
【００１６】
天井部２は、所定直径の円板状に形成され、その中心部にケーシング６が通過可能な円孔７を有する形状であり、その外側部分１０が円環状の鋼板で、内側部分１１が繊維群層で形成されている。繊維群層は、棕櫚繊維程度の太さで、腰のある所定長さの合成樹脂モノフィラメントを引き揃えた状態のもので、繊維の一方の端部が外側部分１０にボルトで止め付けられる押さえ金１２によって固定されており、他方の端部が略天井中心部に向かって伸延しケーシング６外周位置に達するようになっている。繊維群層は、厚さが１０〜２０ｍｍ程度であり、削孔時のケーシング６の振れを弾性変形によって許容でき、粉塵を殆ど通過させない程度のものである。
【００１７】
包囲壁３は、中心部に削孔体のケーシング６（直径４００ｍｍ）を進入させたときに、内側に適当な幅の環状空間１３、例えば幅２００ｍｍ程度のもの、が形成されるような直径の鋼製の円筒である。この包囲壁３の上端に天井部２の外側部分１０が溶接によって固定されている。そして、この包囲壁３の高さの中間よりやや下方へ片寄った位置に使用空気及び掘削土を排出する排出口８を設け、その排出口８の下縁よりも少し上方位置に、圧縮空気を噴射供給するノズル１４を開口させてある。そのノズル１４は、前記排出口８の近くから排出口８と反対側に向かい、略水平方向且つ前記環状空間１３の周方向に沿う方向に向かって設けられ、コンプレッサー１５からの圧縮空気と共に空気供給通路１６の途中に設けた水混入手段１７によって供給される水を噴射供給する。水混入手段１７は、例えば、水供給通路１８を空気供給通路１６に開口させエゼクター作用で吸い込ませ、必要に応じてその水供給通路１８中に供給水量調節弁及び逆止弁を設けた構成とする。
【００１８】
また、この覆い４は、オーガ先端が地中にある状態でもその設置位置に対して着脱できるように、例えば、中心軸線に沿った方向の分断面によって天井部２及び包囲壁３を２つに分断され、一方の分断部分を蝶番１９で連結し、他方の分断部分を連結及び開放可能な連結金具２０で連結してある。図中、２９は分断個所を示す。これによって覆い４の連結金具２０側を、蝶番１９を中心に開閉できる。また、この覆い４は、パワーショベル等によって支持して簡単に移動させることができるように、支持のための係合支持部２１として、例えば２個の円筒部材２２を包囲壁３外面の適所に溶接してある。これにより円筒部材２２部分をパワーショベル側の上向きのピンで支持して移動させることができる。また排出口８には必要に応じて内側の環状空間１３に少し突出した排出案内板２３、また外側を上方と両横から囲む排出案内部２４等を設けるものとする。
【００１９】
このように構成された装置１は、図３に示すように、例えば、リーダ付きでないオーガ（削孔体５）でダウンザホールハンマ２５を適用する削孔の際に、掘削された孔２６の地表開口部に覆い４を設置して用いる。ノズル１４から供給する空気は、０．７〜１．４ＭＰａ、３ｍ３／ｍｉｎ程度ととする。この圧縮空気はダウンザホールハンマ２５に使用する圧縮空気源（コンプレッサー１５）から流用できる。また、水は特に加圧する必要はなく、エジェクター作用で吸引され、霧状となって空気に混入される。覆い４内に入った水を含む圧縮空気は包囲壁３の内面に案内されて旋回流となり、概して排出口８へ向かって流出する。
【００２０】
そしてケーシング６と掘削した孔２６の内周面との隙間から出てくる掘削土及び空気が、覆い４内で略上向きに噴出する。この上向きの噴出土は前記水を含む旋回流に衝突することにより略横向きに方向を変えられて包囲壁内面に当たり、運動エネルギーを弱められて空気流と共に排出口８に向かい、外へ排出される。掘削土中の微紛は粉塵となって覆い４内で舞い上がろうとするが、天井部２の繊維群層は空気の流出抵抗があるため、空気が多くは流出することがなく、従って粉塵は大部分が繊維群層に阻まれて天井部２から漏れ出ることはなく、排出口８から排出される。そして粉塵が排出口８から出る頃には供給された水と接触して結合し、殆ど舞い上がらない状態である。排出口８から出た掘削土は適宜パワーショベル等で排出口８付近から除去する。なお、図３における２７はラフテレーンクレーンである。
【００２１】
本発明の他の実施形態として、前記覆い４内に開口する圧縮空気ノズル１４の空気供給通路１６に水混入手段１７を設けないで、排出口８の出口付近に散水手段（図示せず）を設ける構成である。これは、排出口８から放出される掘削土と空気に粉塵が含まれ、放置すると粉塵が排出口８出口で舞い上がるが、この出口部分に、例えば、噴霧器等で散水することにより、粉塵が外部で飛散することはなくなる。水噴霧ノズルは人手によって操作しても良いが、粉塵の出る方向は殆ど一定しているので、低位置に固定的に設置しても良い。
【００２２】
また、前記実施の形態では、天井部の円孔の内側縁部を剛性と弾力性のある繊維群層で形成したが、場合によってはゴムで形成しても良い。その場合、自動車のタイヤのように耐磨耗性の優れた材質とするか、あるいは古タイヤを適当に裁断して再利用しても良い。
【００２３】
上述した実施形態によれば、簡単な装置を使用して、削孔時に使用空気と共に掘削土が噴出してそのとき舞い上がる粉塵の飛散を防止でき、加える水分はそれほど量が多くはなく、掘った孔に流入することはないから、泥水で孔２６の出口が塞がれることによる爆発的な噴出もない。
【００２４】
また、上述した実施の形態では、リーダ付でないオーガによる削孔例を示したが、リーダ付のものであっても同様に方法及び装置を適用して粉塵を防止でき、従来使用されていた大型のカバーに比べて、大型のカバーを設置したり、大型の集塵機を使用したりしないので、簡便である点できわめて優れている。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１、請求項２に記載の発明は、リーダの有無にかかわらず削孔体にダウンザホールハンマを適用する場合に、粉塵の飛散を簡単に防止できる効果を奏する。
請求項３、請求項４に記載の発明は、比較的単純な構成で、リーダの有無にかかわらず削孔体にダウンザホールハンマを適用する場合に、粉塵の飛散を確実に防止できる効果を奏する。
請求項５に記載の発明は、削孔開始後にオーガの先端が土中にあってもそのままで着脱できる効果を奏する。
請求項６に記載の発明は、粉塵が上に漏れ出さない効果を奏する。
請求項７に記載の発明は、耐久性が良い効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法に使用する装置の実施形態を示し、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略正面図である。
【図２】図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】同実施形態の装置の使用状態を示す概略側面図である。
【符号の説明】
１      粉塵飛散防止装置
２      天井部
３      包囲壁
４      覆い
５      削孔体
６      ケーシング
７      円孔
８      排出口
１０    外側部分
１１    内側部分
１２    押さえ金
１３    環状空間
１４    ノズル
１５    コンプレッサー
１６    空気供給通路
１７    水混入手段
１８    水供給通路
１９    蝶番
２０    連結金具
２１    係合支持部
２２    円筒部材
２３    排出案内板
２４    排出案内部
２５    ダウンザホールハンマー
２６    掘削した孔
２７    ラフテレーンクレーン
【図１】
0003631705.tif 000002
【図２】
0003631705.tif 000003
【図３】
0003631705.tif 000004