(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転又は揺動されながら地中へ押し込まれるケーシングチューブ内に設置された中堀り掘削機の掘削端部に複数個の打撃破砕機を装着し、同打撃破砕機にエアホースを介して圧縮空気を供給して岩盤等を破砕するように構成された打撃破砕式中掘り掘削装置において、上記ケーシングチューブの上端部に設けられたカバーと、該カバーと上記ケーシングチューブとをシールしてケーシングチューブ内を実質的に密閉するケーシングチューブシール機構と、上記カバーに設けられたワイヤロープシール及びエアホースシールと、上記ケーシングチューブの外周と孔壁との隙間内と外部とを、同隙間内の粉塵の外部への流出を阻止するようにシールする粉塵噴出防止機構と、上記ケーシングチューブ外に設置された集塵機と、上記カバーと上記集塵機とを接続し、ケーシングチューブ内の粉塵を上記集塵機に搬送する第１のダクトと、上記粉塵噴出防止機構と上記集塵機とを接続し上記ケーシングチューブの外周と孔壁との隙間の粉塵を上記集塵機に搬送する第２のダクトとを備えたことを特徴とする打撃破砕式掘削装置の粉塵回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基礎杭または立杭を造成するオールケーシング掘削工法に適用される打撃破砕式中掘り掘削装置における粉塵の回収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７には、圧縮機により作動せしめられる打撃式中掘り掘削機の従来の１例がその施工状態にて示されている。図７において、１はワイヤロープ１３により吊下された中掘り掘削機本体部であり、同本体部１の掘削端面には複数個の打撃破砕機１４、及びビット３６が装着されている。３は上記打撃破砕機１４を駆動する圧縮空気を供給するためのエアホースであり、同エアホース３は、ホース回転支持台２ｂに支持され、さらにスイベルジョイント３７を介して上記中掘り掘削機本体部１に接続されている。
【０００３】
１１はケーシングチューブであり、同ケーシングチューブ１１及び上記中掘り掘削機本体１は、オールケーシング掘削機１２（図１参照）によって回転または揺動されながら、地中に押し込まれ、また、上記打撃掘削機１４は岩盤等を打撃破砕し、面掘削ビット３６は軟岩等を切削する。掘削中に打撃破砕機１４から排出される空気は、中掘り掘削機１に設けられた排出管（図示せず）にて、破砕岩と共に破砕岩回収箱１６に搬送される。そして、同破砕岩回収箱１６から排出された空気は、粉塵と共に前記ホース回転支持台２ｂを通って、大気に排出されている。また、打撃破砕機１４から排出する空気の一部は、粉塵となってケーシングチューブ１１と掘削孔壁７０との隙間から噴出され、大気に放出されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の中掘り掘削装置にあっては、図７に示されるように、掘削機のケーシングチューブ１１の上端に装着されたホース回転支持台２ｂが開放構造であることから、破砕岩回収箱１６から排出された粉塵混合の圧縮空気が、上記開放構造のホース回転支持台２ｂから大気に放出され、これによって作業環境が著しく悪化されている。また、上記打撃破砕機１４から排出された一部の圧縮空気と破砕岩を含む粉塵とがケーシングチューブ１１と孔壁７０との隙間から噴出され、上記破砕岩回収箱１６への破砕岩の搬入効率が低下するとともに、作業環境のさらなる悪化が生じている。
【０００５】
本発明の目的は、中掘り掘削装置近傍の粉塵を除去して作業環境を良化し、かつ高能率で掘削作業が施行可能なオールケーシング工法用打撃破砕式中掘り掘削装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点を解決するもので、回転又は揺動されながら地中へ押し込まれるケーシングチューブ内に設置された中堀り掘削機の掘削端部に複数個の打撃破砕機を装着し、同打撃破砕機にエアホースを介して圧縮空気を供給して岩盤等を破砕するように構成された打撃破砕式中掘り掘削装置において、上記ケーシングチューブの上端部に設けられたカバーと、該カバーと上記ケーシングチューブとをシールしてケーシングチューブ内を実質的に密閉するケーシングチューブシール機構と、上記カバーに設けられたワイヤロープシール及びエアホースシールと、上記ケーシングチューブの外周と孔壁との隙間内と外部とを、同隙間内の粉塵の外部への流出を阻止するようにシールする粉塵噴出防止機構と、上記ケーシングチューブ外に設置された集塵機と、上記カバーと上記集塵機とを接続し、ケーシングチューブ内の粉塵を上記集塵機に搬送する第１のダクトと、上記粉塵噴出防止機構と上記集塵機とを接続し上記ケーシングチューブの外周と孔壁との隙間の粉塵を上記集塵機に搬送する第２ダクトとを備えたことにある。
【０００９】
上記手段によれば、ケーシングチューブ内はケーシングチューブシール機構により外部に対して実質的に密封状態にシールされて、ケーシングチューブ内から外部への粉塵の流出は完全に阻止される。
また、ケーシングチューブの上端部に設けられたカバーにも、ワイヤロープシール及びエアホースシールが装着されており、ワイヤロープ及びエアホースのケーシングチューブへの貫通部がシールされる。
【００１０】
一方、ケーシングチューブの外周と孔壁との隙間内は粉塵噴出機構により外部に対してシールされるので、上記隙間内の粉塵が外部に流出するのも阻止される。
【００１１】
そしてケーシングチューブ内及びケーシングチューブ外周と孔壁との隙間内に存在する粉塵は、夫々の内部と集塵機とを接続する第１のダクト及び第２のダクトにより、集塵機に連続的に回収され、ここで空気からの粉塵の分離処理が施こされ、清浄な空気のみが大気中に放出される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１には本発明の実施形態に係るオールケーシング工法用中掘り掘削装置の全体構成図、図２には上記掘削装置のケーシングチューブ上端部近傍の構造図、図３には図２のＡ部詳細拡大図、図４には図２のＢ部詳細拡大図が夫々示されている。
【００１３】
図１〜図４において、６は圧縮空気生成用のエアコンプレッサ、５はレシーバタンク、４はコントロールスタンド、３はエアホースであり、これらにより圧縮空気供給装置を構成する。２ａは上記ケーシングチューブ１１の上端に取付けられたホース回転支持台であり、上記エアホースは、同回転支持台２ａに回転自在に架けられた後、ケーシングチューブ１１内に延び、スイベルジョイント３７を介して上記中掘り掘削機１の先端の打撃破砕機１４に接続されている。
【００１４】
１２はオールケーシング掘削機、１１はケーシングチューブ、１は同ケーシングチューブ１１の下端部にワイヤロープ１３により吊下された中掘り掘削機、１４は同掘削機１の端部に装着された複数個の打撃破砕機である。
【００１５】
上記ケーシングチューブ１１及び中掘り掘削機１は、上記オールケーシング掘削機１２により、回転または揺動されながら地中に押し込まれ、先端の打撃破砕機１４にて岩盤等を破砕するとともに、面掘削用ビット（図７参照）にて軟岩等を切削するようになっている。１６は上記ケーシングチューブ１１内に設けられた破砕岩回収箱である。以上の構成は図７に示される従来のものと同様である。
【００１６】
８は地上に設置された集塵機であり、同集塵機８は、図２に示されるように、ケーシングチューブ１１の上端部に設けられた鋼板製のカバー１１ａに取付けられたダクトパイプ１５及び同ダクトパイプ１５に連結される第１のダクトとしてのダクトホース（Ａ）７を介してケーシングチューブ１１内と連通され、同ケーシングチューブ１１内の粉塵や空気が導入されるようになっている。
【００１７】
図３（図２のＡ部詳細図）にはケーシングチューブ１１上端部のワイヤロープ１３及びエアホース３挿通部のホースシール機構５０の詳細が示されている。図３において、１１ａはケーシングチューブ１１の上端部に設けられたカバー（鋼板）であり、同カバー１１ａの下部に、ワイヤロープ１３用のロープガイド２０、ワイヤロープシール１９、エアホース３シール用の上下１対のシールゴムＡ１７、及びワイヤロープ１３用のシールゴムＢ２２、同シールゴムＡ間に挟持されたゴムスポンジＡ１８及びゴムスポンジＢ２１等からなるホースシール機構５０が装着されて、エアホース３及びワイヤロープ１３のケーシングチューブ１１への挿通部をシールするようになっている。
【００１８】
図４にはケーシングチューブ１１の上端部のケーシングチューブシール機構６０の詳細が示されている。同ケーシングチューブシール機構６０は、ケーシングチューブ１１の上端に固着された環状のシール板２９、同シール板２９を挿み込む内、外側のシールゴムＣ２４及びシールゴムＤ２５、同シールゴムＣ、Ｄ間に介装されたスペーサ３０、シールゴムＣ、Ｄ固定用の板金製の押え板２６、ケーシングチューブ１１の外周に摺接されるゴムスポンジ２８及びシールカバー２７等よりなり、ケーシング１１の上端部を水密状態にシールしている。２３はケーシングチューブ１１用の回転リングである。
【００１９】
従って上記エアホース３及びワイヤロープ１３のシール機構５０及びケーシングチューブシール機構６０によりケーシングチューブ１１内は密閉状態が保持される。
【００２０】
図１において９はケーシングチューブ１１の外周と孔壁７０との隙間をシールするための環状の粉塵噴出防止機構である。図５（図１のＺ−Ｚ矢視図）及び図６（図５のＣ−Ｃ矢視図）には上記粉塵噴出防止機構９の詳細が示されている。図５、６において、３３はケーシングチューブ１１の外周面に摺接される耐水性ゴム等からなる環状のシール材であり、リング部材３２を介してケーシングチューブ１１に取付けられた固定台板３４に支持されている。
【００２１】
３５は上記粉塵噴出防止機構９によりシールされたケーシングチューブ１１の外周と孔壁７０との隙間７１内と外部とを接続するダクトパイプであり、図５に示されるように、周方向に対向して２個設けられて、上記集塵機８への第２のダクトとしてのダクトホース（Ｂ）１０に接続され、上記隙間７１に存在する粉塵や空気をダクトホース（Ｂ）１０を介して上記集塵機８に排出するようになっている。上記粉塵噴出防止機構９により、ケーシングチューブ１１の外周と孔壁７０との隙間７１は上記集塵機８に連通された実質的に密閉空間となる。
【００２２】
上記のように構成された中掘り掘削装置の運転時において、エアコンプレッサ６からの圧縮空気は、レシーバタンク５、エアホース３を介して中掘り掘削機１の掘削端面に設けられた打撃破砕機１４に送り込まれ、同打撃破砕機１４はこの圧縮空気により岩盤を破砕する。
【００２３】
同打撃破砕機１４から排出された空気は、破砕岩回収箱１６内に搬送された破砕岩から分離され、粉塵混合の空気となってケーシングチューブ１１内に放出され、さらに同ケーシングチューブ１１上端部からダクトパイプ１５及びダクトホース（Ａ）７を経て集塵機８に回収される。ケーシングチューブ１１内は、上記ホースシール機構５０及びケーシングチューブシール機構によりシールされ、密閉状態となっているので、ケーシングチューブ１１内の粉塵は集塵機８に回収されて完全に除去される。
【００２４】
また、ケーシングチューブ１１の外周と孔壁７０との隙間７１内の粉塵混合空気はダクトホース（Ｂ）１０を通って集塵機８に回収される。上記隙間７１内は上記粉塵噴出防止装置９によりシールされ密閉状態となっているので、同隙間７１内の粉塵は全て集塵機８に回収され、外部に噴出することは無い。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されており、請求項１の発明によれば、ケーシングチューブ内はケーシングチューブシール機構、ワイヤロープシール及びエアホースシールにより外部に対して実質的に密封状態にシールされて、ケーシングチューブ内から外部への粉塵の流出は完全に阻止され、また、ケーシングチューブの外周と孔壁との隙間内は粉塵噴出機構により外部に対してシールされるので、上記隙間内の粉塵の外部への流出も完全に阻止され、さらに、ケーシングチューブ内及びケーシングチューブ外周と孔壁との隙間内に存在する粉塵は、夫々の内部と集塵機とを接続する第１のダクト及び第２のダクトにより、集塵機に連続的に回収され、粉塵の空気からの分離処理がなされる。
【００２６】
これにより、掘削により発生する粉塵は大気中に拡散されることなく、集塵機に回収され、粉塵の分離処理が施こされた清浄な空気のみが大気に放出されることとなり、作業環境が良化されるとともに、破砕岩の回収装置への搬入効率も向上し、安全かつ高能率で以って掘削作業を施行できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るオールケーシング工法用中掘り掘削装置の施工状態構成図。
【図２】上記実施形態におけるエアホース回転支持台の拡大側面図。
【図３】図２のＡ部の拡大断面図。
【図４】図２のＢ部の拡大図。
【図５】図１のＺ−Ｚ矢視拡大図。
【図６】図５のＣ−Ｃ断面拡大図。
【図７】従来の全断面掘削機の縦断面図。
【符号の説明】
１      中掘り掘削機
２ａ    エアホース回転支持台
３      エアホース
６      エアコンプレッサ
７      ダクトホース（Ａ）
８      集塵機
９      粉塵噴出防止機構
１０    ダクトホース（Ｂ）
１１    ケーシングチューブ
１１ａ  カバー
１２    オールケーシング掘削機
１３    ワイヤロープ
１４    打撃破砕機
１５    ダクトパイプ
１６    破砕岩回収箱
５０    ホースシール機構
６０    ケーシングチューブシール機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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