(57)【要約】【課題】地中掘削用ハンマにおいて、掘削部とエアタンク部からなるハンマ本体を共用し、エアタンク部の外周部に、アタッチメントを取り付けることにより、掘削する対象となる地盤の質に合わせてより好適な排土機能を付与する。【解決手段】地中掘削用ハンマ(1)は、掘削部(2)とその基部側に設けられたエアタンク部(3)を備えたハンマ本体(10)と、エアタンク部(3)に着脱が可能な所要数のアタッチメント(4)を備えている。掘削部(2)の先端には、作動流体で駆動されることにより進退動し地盤の掘削を行うハンマビット(27,28)を備えている。一方のアタッチメント(4)は、外周部に螺旋羽根(43)が設けられている。アタッチメント(4)と付け替えが可能な他方のアタッチメントは、外周部にフラットバーが軸周方向へ所要数設けられている。【選択図】図２
2011026955.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体で駆動されることにより進退動し地盤の掘削を行うハンマビット(27,28)を備えている地中掘削用ハンマであって、
先端にハンマビット(27,28)を備えている掘削部(2)と該掘削部(2)の基部側に設けられているエアタンク部(3)を備えているハンマ本体(10)と、
ハンマ本体(10)のエアタンク部(3)に取り外し可能に被着される所要数のアタッチメントと、
を備えており、
前記所要数のアタッチメントは、外周部に係合バー(45)が軸周方向へ所要数設けられているアタッチメント(4a)を含む、
地中掘削用ハンマ。
【請求項２】
作動流体で駆動されることにより進退動し地盤の掘削を行うハンマビット(27,28)を備えている地中掘削用ハンマであって、
先端にハンマビット(27,28)を備えている掘削部(2)と該掘削部(2)の基部側に設けられているエアタンク部(3)を備えているハンマ本体(10)と、
ハンマ本体(10)のエアタンク部(3)に取り外し可能に被着されている所要数のアタッチメントと、
を備えており、
前記所要数のアタッチメントは、外周部に螺旋羽根(43)が設けられているアタッチメント(4)を含む、
地中掘削用ハンマ。
【請求項３】
作動流体で駆動されることにより進退動し地盤の掘削を行うハンマビット(27,28)を備えている地中掘削用ハンマであって、
先端にハンマビット(27,28)を備えている掘削部(2)と該掘削部(2)の基部側に設けられているエアタンク部(3)を備えたハンマ本体(10)と、
ハンマ本体(10)のエアタンク部(3)に取り外し可能に被着されている所要数のアタッチメントと、
を備えており、
前記所要数のアタッチメントは、外周部に螺旋羽根(43)が設けられているアタッチメント(4)と、外周部に係合バー(45)が軸周方向へ所要数設けられたアタッチメント(4a)とを含み、前記アタッチメントはいずれかが択一的にエアタンク部(3)に被着されて使用される、
地中掘削用ハンマ。
【請求項４】
外周部に螺旋羽根(43)が設けられているアタッチメント(4)の螺旋羽根(43)に、アタッチメント(4)の軸線方向と平行に、回転駆動装置(5)のドライブブッシュ(51)の内周部に設けられている係合条部(510)と係合する係合切欠部(44)が設けられている、
請求項２または３のいずれかに記載の地中掘削用ハンマ。
【請求項５】
エアタンク部(3)の基端部には、排土用連結軸(7,7a)を連結するための断面多角形状の連結ジョイント(34)が設けられており、エアタンク部(3)に外嵌めされるアタッチメント(4,4a)は、基端部に連結ジョイント(34)を挿通することによりアタッチメント(4,4a)とエアタンク部(3)が一体となって軸周方向へ回転できるようにする多角形状のジョイント孔(41)が設けられた筒状体に形成されている、
請求項１ないし４のいずれかに記載の地中掘削用ハンマ。
【請求項６】
作動流体で駆動されることにより進退動し地盤の掘削を行うハンマビット(27,28)を備えている地中掘削用ハンマであって、
先端にハンマビット(27,28)を備えている掘削部(2a)と、
掘削部(2a)の基部側に取り外し可能に被着され、エアタンク部(3a)の外周部に螺旋羽根(43a)が設けられているアタッチメント(4b)と、
掘削部(2a)の基部側に取り外し可能に被着され、エアタンク部(3a)の外周部に係合バー(45a)が軸周方向へ所要数設けられているアタッチメント(4c)とを含む、
地中掘削用ハンマ。
【請求項７】
外周部に螺旋羽根(43a)が設けられているアタッチメント(4b)の螺旋羽根(43a)に、アタッチメント(4b)の軸線方向と平行に、回転駆動装置(5)のドライブブッシュ(51)の内周部に設けられている係合条部(510)と係合する係合切欠部(44a)が設けられている、
請求項６記載の地中掘削用ハンマ。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の地中掘削用ハンマ(1,1a)と、
地中掘削用ハンマ(1,1a)を、自重により降下させ、かつ地中掘削用ハンマ(1,1a)に軸周方向の回転力を与える回転駆動装置(5)と、
を備えている、
回転式掘削機。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれかに記載の地中掘削用ハンマ(1,1a)と、
地中掘削用ハンマ(1,1a)を、自重により降下させ、かつ地中掘削用ハンマ(1,1a)に軸周方向へ回転力を与えることができるドライブブッシュ(51)を有する回転駆動装置(5)と、
を備えており、
ドライブブッシュ(51)の内周部には、アタッチメント(4,4b,4c)の螺旋羽根(43,43a)に設けられている係合切欠部(44,44a)と係合する所要数の係合条部(510)、またはアタッチメント(4a)のバー(45)と係合する所要数の係合溝(519)を有している、
回転式掘削機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中掘削用ハンマ及びそれを備えた回転式掘削機に関するものである。
さらに詳しくは、先端にハンマビットを有する掘削部と、掘削部の基部側に設けられているエアタンク部を備えた地中掘削用ハンマにおいて、掘削部とエアタンク部からなるハンマ本体を共用し、エアタンク部の外周部に、掘削する対象となる地盤の質に合わせて、より好適な排土機能を付与することができる地中掘削用ハンマ及びそれを備えた回転式掘削機に関する。
【背景技術】
【０００２】
土木や建築の分野において、岩盤や転石、コンクリート塊等が含まれている硬質の地盤の掘削には、ダウンザホールハンマと称される地中掘削用ハンマが主に使用されている。
この地中掘削用ハンマは、外部から圧縮空気を供給して内部のピストンを駆動することにより、先端のハンマビットを進退動させ、その打撃力によって掘削を行うものである。
このような地中掘削用ハンマとしては、例えば本願発明者が先に提案した特許文献１に記載のものがある。
【０００３】
特許文献１には、地中掘削用ハンマ（特許文献１では掘削装置）において、先端に複数のハンマビットを有する掘削部（同じく掘削ハンマビット部材）の基部側に設けられているエアタンク部（同じくエアタンク部材）の外周部に、フラットバーを軸周方向に等間隔で設けたもの（同じく図１参照）と、スクリューを設けたもの（同じく図１１参照）が開示されている。
【０００４】
これら、いわゆるフラットバー型とスクリュー型の地中掘削用ハンマは、排土機能（または排土性能）や掘削機能においてそれぞれ特徴を有している。
すなわち、フラットバー型の地中掘削用ハンマでは、岩盤等がハンマビットで砕かれてできたスライムは、掘削部の外周部を抜けてきた後、エアタンク部のフラットバーでさらに細かく砕かれ、スクリュー軸のスクリューへ円滑に送られる。したがって、フラットバー型は、地盤の質が、岩盤等が多く、これらが深く続くような場合に好適である。
【０００５】
また、スクリュー型の地中掘削用ハンマでは、岩盤等がハンマビットで砕かれてできたスライムは、掘削部の外周部を抜けてきた後、すぐにエアタンク部のスクリューで上方へ送られる。したがって、スライムに土や粘土が多く含まれており、粘度が比較的高い場合でも、スライムがエアタンク部の外周部にまとわりつくように固く接着することがなく、排土を円滑に行うことができなくなることを防止できる。このようなことから、スクリュー型は、地盤の質が、岩盤等がそれ程多くなく土や粘土が多い場合に好適である。
【０００６】
実際の使用でも、これらフラットバー型とスクリュー型の地中掘削用ハンマは、あらかじめ別々に用意されている。そして、掘削する対象となる地盤の質に合わせて、これらをクレーンに対して付け替えて使い分けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１４６４４６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記のようにフラットバー型とスクリュー型に分けられ、掘削する対象となる地盤の質に合わせて使い分けるようになっている従来の地中掘削用ハンマには、次のような課題があった。
すなわち、前記のように種類の異なる地中掘削用ハンマを用意しておくためには、管理や保管のための広いスペースが必要であり、狭い場所でのスペース効率のよい管理、保管は難しい。なお、掘削作業の施工現場において種類の異なる地中掘削用ハンマを用意しておく場合は、地中掘削用ハンマが比較的大きいため、使用していないときに地面に置かれた地中掘削用ハンマが邪魔になり、作業を妨げるおそれがあった。また、同じ理由から作業の安全性の面でも問題があった。
【０００９】
（本発明の目的）
そこで本発明の目的は、先端にハンマビットを有する掘削部と、掘削部の基部側に設けられているエアタンク部を備えた地中掘削用ハンマにおいて、掘削部とエアタンク部からなるハンマ本体または掘削部を共用し、地中掘削用ハンマに、掘削する対象となる地盤の質に合わせて、より好適な排土機能や掘削機能を付与することができる地中掘削用ハンマ及びそれを備えた回転式掘削機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために本発明が講じた手段は次のとおりである。
本発明は、
作動流体で駆動されることにより進退動し地盤の掘削を行うハンマビット(27,28)を備えている地中掘削用ハンマであって、
先端にハンマビット(27,28)を備えている掘削部(2)と該掘削部(2)の基部側に設けられているエアタンク部(3)を備えているハンマ本体(10)と、
ハンマ本体(10)のエアタンク部(3)に取り外し可能に被着される所要数のアタッチメントと、
を備えており、
前記所要数のアタッチメントは、外周部に係合バー(45)が軸周方向へ所要数設けられているアタッチメント(4a)を含む、地中掘削用ハンマである。
【００１１】
本発明は、
作動流体で駆動されることにより進退動し地盤の掘削を行うハンマビット(27,28)を備えている地中掘削用ハンマであって、
先端にハンマビット(27,28)を備えている掘削部(2)と該掘削部(2)の基部側に設けられているエアタンク部(3)を備えているハンマ本体(10)と、
ハンマ本体(10)のエアタンク部(3)に取り外し可能に被着されている所要数のアタッチメントと、
を備えており、
前記所要数のアタッチメントは、外周部に螺旋羽根(43)が設けられているアタッチメント(4)を含む、地中掘削用ハンマである。
【００１２】
本発明は、
作動流体で駆動されることにより進退動し地盤の掘削を行うハンマビット(27,28)を備えている地中掘削用ハンマであって、
先端にハンマビット(27,28)を備えている掘削部(2)と該掘削部(2)の基部側に設けられているエアタンク部(3)を備えたハンマ本体(10)と、
ハンマ本体(10)のエアタンク部(3)に取り外し可能に被着されている所要数のアタッチメントと、
を備えており、
前記所要数のアタッチメントは、外周部に螺旋羽根(43)が設けられているアタッチメント(4)と、外周部に係合バー(45)が軸周方向へ所要数設けられたアタッチメント(4a)とを含み、前記アタッチメントはいずれかが択一的にエアタンク部(3)に被着されて使用される、地中掘削用ハンマである。
【００１３】
本発明の地中掘削用ハンマは、
外周部に螺旋羽根(43)が設けられているアタッチメント(4)の螺旋羽根(43)に、アタッチメント(4)の軸線方向と平行に、回転駆動装置(5)のドライブブッシュ(51)の内周部に設けられている係合条部(510)と係合する係合切欠部(44)を設けるのが好ましい。
【００１４】
本発明の地中掘削用ハンマは、
エアタンク部(3)の基端部には、排土用連結軸(7,7a)を連結するための断面多角形状の連結ジョイント(34)が設けられており、エアタンク部(3)に外嵌めされるアタッチメント(4,4a)は、基端部に連結ジョイント(34)を挿通することによりアタッチメント(4,4a)とエアタンク部(3)が一体となって軸周方向へ回転できるようにする多角形状のジョイント孔(41)が設けられた筒状体に形成されているのが好ましい。
【００１５】
本発明は、
作動流体で駆動されることにより進退動し地盤の掘削を行うハンマビット(27,28)を備えている地中掘削用ハンマであって、
先端にハンマビット(27,28)を備えている掘削部(2a)と、
掘削部(2a)の基部側に取り外し可能に被着され、エアタンク部(3a)の外周部に螺旋羽根(43a)が設けられているアタッチメント(4b)と、
掘削部(2a)の基部側に取り外し可能に被着され、エアタンク部(3a)の外周部に係合バー(45a)が軸周方向へ所要数設けられているアタッチメント(4c)とを含む、地中掘削用ハンマである。
【００１６】
本発明の地中掘削用ハンマは、
外周部に螺旋羽根(43a)が設けられているアタッチメント(4b)の螺旋羽根(43a)に、アタッチメント(4b)の軸線方向と平行に、回転駆動装置(5)のドライブブッシュ(51)の内周部に設けられている係合条部(510)と係合する係合切欠部(44a)が設けられているのが好ましい。
【００１７】
本発明は、
前記発明のいずれかに係る地中掘削用ハンマと、地中掘削用ハンマ(1,1a)を、自重により降下させ、かつ地中掘削用ハンマ(1,1a)に軸周方向の回転力を与える回転駆動装置(5)と、を備えている、回転式掘削機である。
【００１８】
本発明は、
前記発明のいずれかに係る地中掘削用ハンマと、地中掘削用ハンマ(1,1a)を、自重により降下させ、かつ地中掘削用ハンマ(1,1a)に軸周方向へ回転力を与えることができるドライブブッシュ(51)を有する回転駆動装置(5)と、を備えており、
ドライブブッシュ(51)の内周部には、アタッチメント(4,4b,4c)の螺旋羽根(43,43a)に設けられている係合切欠部(44,44a)と係合する所要数の係合条部(510)、またはアタッチメント(4a)のバー(45)と係合する所要数の係合溝(519)を有している、回転式掘削機である。
【００１９】
（作用）
本発明に係る地中掘削用ハンマ及び回転式掘削機の作用を説明する。なお、ここでは、説明で使用する各構成要件に、後述する実施の形態において各部に付与した符号を対応させて付与するが、この符号は、特許請求の範囲の各請求項に記載した符号と同様に、あくまで内容の理解を容易にするためであって、各構成要件の意味を上記各部に限定するものではない。
【００２０】
まず、掘削する対象となる地盤の質が、例えば岩盤等がそれ程多くなく土や粘土が多い場合は、螺旋羽根(43)を有するアタッチメント(4)を選択してエアタンク部(3)に装着する。
アタッチメント(4)を装着した地中掘削用ハンマ(1)を、地盤の表面の掘削する位置にハンマビット(27,28)を下にして鉛直になるように据え置く。
【００２１】
回転駆動装置(5)を吊り上げ、ドライブブッシュ(51)を地中掘削用ハンマ(1)のエアタンク部(3)に装着されているアタッチメント(4)に嵌め入れるようにしてエアタンク部(3)をドライブブッシュ(51)に通し、回転駆動装置(5)を地面に据え付ける。
なお、外周部に螺旋羽根(43)が設けられているアタッチメント(4)を使用する場合は、螺旋羽根(43)の係合切欠部(44)に、ドライブブッシュ(51)の内周部に設けられている係合条部(510)を係合させる。また、アタッチメント(4a)を使用する場合は、バー(45)をドライブブッシュ(51a)の内周部の係合溝(519)と係合させる。
【００２２】
さらに、エアタンク部(3)の基端に、必要な数の排土用連結軸(7,7a)を接続する。排土用連結軸(7)の螺旋羽根(75)にもアタッチメント(4)の螺旋羽根(43)と同様の係合切欠部(76)が設けられている。また、排土用連結軸(7a)にもバー(78)が設けられている。
排土用連結軸(7,7a)は、係合切欠部(76)またはバー(78)がドライブブッシュ(51,51a)の係合条部(510)または係合溝(519)に合うように、すなわちアタッチメント(4)の螺旋羽根(43)の係合切欠部(44)またはアタッチメント(4a)のバー(45)と軸周方向の位置が同じになるようにして接続される。
【００２３】
地中掘削用ハンマ(1)にエアを送り、掘削部の先端のハンマビット(27,28)を進退動させる。また、回転駆動装置(5)のドライブブッシュ(51)を駆動し、地中掘削用ハンマ(1)と排土用連結軸(7,7a)を一体として回転させる。これにより、地中掘削用ハンマ(1)は地中掘削用ハンマ(1)と排土用連結軸(7,7a)の自身の重さで地盤を鉛直方向に掘削する。ハンマビット(27,28))で砕かれてできたスライムは、まずアタッチメント(4)の場合は螺旋羽根(43)で上方へ送られ、さらにスクリュー軸(7)の螺旋羽根(76)で上方へ送られて排土される。また、アタッチメント(4a)の場合は、地中掘削用ハンマ(1)の先端から掘削孔内に排出されるエアの圧力を利用する等して排土される。
【００２４】
このように、掘削部(2)とエアタンク部(3)からなるハンマ本体(10)を共用し、エアタンク部(3)に、掘削する対象となる地盤の質に合わせて、排土機能の異なるアタッチメント(4,4a)から適宜選択したアタッチメントを装着することによって、より好適な排土機能を付与することができる。
【００２５】
なお、エアタンク部(3a)の外周部に螺旋羽根(43a)が設けられているアタッチメント(4b)と、エアタンク部(3a)の外周部にバー(45a)が軸周方向へ所要数設けられたアタッチメント(4c)を含む地中掘削用ハンマ(1a)は、エアタンク部(3a)ごと取り替えるようになっている点で前記地中掘削用ハンマ(1)とは異なるが、他の作用はほぼ同様であるので、説明は省略する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、先端にハンマビットを有する掘削部と、掘削部の基部側に設けられているエアタンク部を備えた地中掘削用ハンマにおいて、掘削部とエアタンク部からなるハンマ本体または掘削部を共用し、エアタンク部に、掘削する対象となる地盤の質に合わせて、排土機能や掘削機能の異なるアタッチメントから適宜選択したアタッチメントを装着することにより、地中掘削用ハンマに、より好適な排土機能や掘削機能を付与することができる。
このように、掘削部とエアタンク部からなるハンマ本体または掘削部を共用することにより、種類の異なる地中掘削用ハンマを用意しておく場合も、狭い場所でのスペース効率のよい管理、保管が可能になり、ひいてはコスト削減にも寄与できる。また、掘削作業の施工現場において種類の異なる地中掘削用ハンマを用意しておく場合も、アタッチメントは比較的小さく、使用していないときに地面に置かれていてもそれ程邪魔にならないので、作業を妨げるおそれがなく、作業の安全性の面からも好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る地中掘削用ハンマの実施形態を示し、掘削側である先部方向から見た斜視説明図。
【図２】地中掘削用ハンマの分解正面視説明図。
【図３】地中掘削用ハンマの縦断面図。
【図４】地中掘削用ハンマの分解斜視説明図（エアタンク部から取り外した掘削部を分解した状態）。
【図５】地中掘削用ハンマのエア貯留部に配置されるエアの流れ方向を制御するエア流通制御部材を示す斜視説明図。
【図６】本発明に係る地中掘削用ハンマの他の使用形態を示す分解正面視説明図。
【図７】スクリュー型のアタッチメントを装着した地中掘削用ハンマと回転駆動装置で構成される回転式掘削機を示す一部を断面した正面視説明図。
【図８】図７の地中掘削用ハンマと回転駆動装置の関係を示す平面視説明図。
【図９】図７の地中掘削用ハンマを用いた地中掘削工法の説明図。
【図１０】フラットバー型のアタッチメントを装着した地中掘削用ハンマと回転駆動装置で構成される回転式掘削機を示す一部を断面した正面視説明図。
【図１１】図１０の地中掘削用ハンマと回転駆動装置の関係を示す平面視説明図。
【図１２】本発明に係る地中掘削用ハンマの他の実施形態を示し、掘削部とスクリューエアタンク部を組み合わせる場合の分解正面説明図。
【図１３】掘削部とスクリューエアタンク部を組み合わせて形成した地中掘削用ハンマの縦断面図。
【図１４】本発明に係る地中掘削用ハンマの他の実施形態を示し、掘削部とフラットバーエアタンク部を組み合わせる場合の分解正面説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明を図面に示した実施の形態に基づき、さらに詳細に説明する。
図１ないし図６は、本発明に係る地中掘削用ハンマの一実施の形態を説明するための図である。
図１は地中掘削用ハンマを掘削側である先部方向から見た斜視説明図、
図２は地中掘削用ハンマの分解正面視説明図、
図３は地中掘削用ハンマの縦断面図、
図４は地中掘削用ハンマの分解斜視説明図（エアタンク部から取り外した掘削部を分解した状態）、
図５は地中掘削用ハンマのエア貯留部に配置されるエアの流れ方向を制御するエア流通制御部材を示す斜視説明図、
図６は本発明に係る地中掘削用ハンマの他の使用形態を示す分解正面視説明図である。
なお、前記図４において、図面上方に表したエアタンク部の基部側の一部は省略している。
【００２９】
地中掘削用ハンマ１は、後述する図７に示すように、地中掘削用ハンマ１を、自重により降下させ、かつ地中掘削用ハンマ１に軸周方向へ回転力を与えることができる回転駆動装置５と組み合わせられ、これにより回転式掘削機６を構成して使用される。
【００３０】
（地中掘削用ハンマ１）
図１ないし図５を主に参照し、地中掘削用ハンマ１の構造を説明する。
地中掘削用ハンマ１は、全体が略円柱状に形成されている。地中掘削用ハンマ１は、掘削側（先部側）に位置する掘削部２と、掘削側と反対の基部側に位置するエアタンク部３からなるハンマ本体１０及びエアタンク部３に取り外し可能に被着されているアタッチメント４を備えている。
【００３１】
エアタンク部３は、固着具であるボルト３２とナット３１（図４参照）により、掘削部２の基部側に着脱可能に接続されている。詳しくは、掘削部２の基端側の接合面側に、固着具であるボルト３２が所要数固定されている。そして、掘削部２のボルト３２をエアタンク部３のボルト孔３１１に通し、ナット３１で締め付け固定することにより、エアタンク部３と掘削部２が接続されている。
【００３２】
掘削部２は、その先端側に複数のハンマビット２７、２８を備えている。ハンマビット２７、２８は、作動流体であるエア（圧縮空気）のエネルギーによって打撃力が与えられることにより、ハンマ本体２の掘削側へ進退して掘削を行うものである。作動流体としては、エア以外にも、他の気体や、水、油等といった液体を採用することができる。
【００３３】
ハンマビット２７は、掘削部２の底部の中心（軸心）の一箇所に設けられている。また、ハンマビット２８は、ハンマビット２７を中心とする掘削部２の底部の軸周方向に等間隔で五箇所に設けられている（図１参照）。
なお、本実施の形態では、ハンマビット２７、２８を合計で六箇所設けているが、特にその数を限定するものではない。また、掘削部２の直径は、例えば４５０〜７００ｍｍに設定されるが、これに限定はしない。
【００３４】
ハンマビット２７と各ハンマビット２８は、全ハンマビットが同時でなく互いに時間をずらして高速（例えば一つのハンマビット当たり１分間に１２００〜１３００回、全体で１分間に７２００〜７８００回）で進退動（打撃振動）することによって地盤を掘削することができる。各ハンマビット２７、２８の進退ストロークは、例えば約１０〜３０ｍｍであるが、これに限定されるものではない。なお、エアタンク部３のエア貯留部３０内には、各ハンマビット２７、２８を駆動させる作動流体であるエアを高圧状態で貯留できる。
【００３５】
地中掘削用ハンマ１は、ハンマビット２７、２８による地中掘削で生じた地中空隙部に土質補強材または固結物質（以下、「土質補強材等」という）を供給する手段を備えている。図７に示すように、地中掘削用ハンマ１は、土質補強材等の供給路を内蔵する軸部材であるスクリュー軸７の先部側に連結して使用できるようになっている。なお、軸部材としては、スクリュー軸の他、ケリーロッド等を採用することもできる。スクリュー軸７については後述する。
【００３６】
図２に示すように、土質補強材等を供給する手段は、掘削部２のハンマビット２７、２８側（掘削側）に設けられている土質補強材等を排出する排出口２６５と、この排出口２６５と前記スクリュー軸７の供給路とを連通する土質補強材等の流路である内部流路を備えている。内部流路の詳細については後述する。
【００３７】
土質補強材等は、図７に示すスクリュー軸７から地中掘削用ハンマ１の内部に供給される。さらに、地中掘削用ハンマ１の内部流路を流れ、最後に開閉弁２９（図３参照）が圧力によって開放されることにより、排出口２６５から地中掘削用ハンマ１の外へ排出される。図１に示すように、排出口２６５は、後述するチャックガイド２５の先端面のうち、各ハンマビット２８間の所要の位置に所要数（本実施の形態では複数、二箇所）設けられている。
【００３８】
図３に示すように、各排出口２６５を開閉する開閉弁２９は、内部流路の一端部に配置され、軸部２９０を中心として外方に開閉する構造となっている。開閉弁２９の表面には、超硬合金製のボタンチップ２９１が多数設けられている。開閉弁２９は、掘削部２の内部流路に土質補強材等の所定の圧力がかかったときに、回動して開放される。
【００３９】
以下、図１ないし図５を参照して、地中掘削用ハンマ１の各構成部材について順を追って詳しく説明する。前記したように、地中掘削用ハンマ１は、掘削側（先部側）に位置する掘削部２と、基部側に位置するエアタンク部３を備えている。
【００４０】
（掘削部２）
掘削部２は、図４に示すように、上から順に、接続体２１を備えると共にピストンを含む駆動手段等を収容したピストンケース２２、ピストンケース取付体２３、ドライブチャック２４、チャックガイド２５及び前記ハンマビット２７、２８等を備えている。
【００４１】
ピストンケース２２は金属製で、ほぼ円筒形状である。ピストンケース２２の基端部（図４で上端部）には接続体２１が螺合されている。ピストンケース２２の先端部（図４で下端部）には、ドライブチャック２４、チャックガイド２５を介してハンマビット２７、２８が接続されている。ピストンケース２２は、ハンマビット２７、２８と同じ数（本実施の形態では複数、六箇所）設けられている。
【００４２】
ピストンケース２２には、ハンマビット２７、２８を作動させるピストンを含む駆動手段（図示省略）が収容されている。駆動手段は、ピストンの他、シリンダー、チェックバルブ、エアディストリビュータ、バルブスプリング、メイクアップリング、Ｏリング、ピストンリタイナーリング、ハンマビットリティーナリング等、公知のダウンザホールハンマの駆動機構（例えば特開昭６１−９２２８８号公報記載）を採用することができる。
【００４３】
この駆動手段の作用を簡単に説明すると、ピストンケース２２に導入されたエアがピストンの下部側にまわることでピストンを押し上げ、次にピストンの上昇に伴ってエアがピストンの上部側にまわり、ピストンを押し下げる。この繰り返しによってピストンが上下動し、掘削側のハンマビット２７、２８に対して衝撃力を与えるようになっている。
【００４４】
ピストンケース２２の基端部に位置する接続体２１は、作動流体の経路である孔２１１（図４では見えず、後述する図８参照）を有し、基端側が断面凸状に形成されている。その凸状部分が差込部２２２を構成し、差込部２２２がエアタンク部３へ差し入れられて装着される。そして、エアタンク部３から接続体２１の差込部２２２を介して送られるエアによって、ピストンケース２２内の駆動手段が駆動する。差込部２２２の軸周方向には、エアタンク部３から送られてくるエアの気密性を保つことができるように、Ｏリング２２３が所要数（本実施の形態では複数）設けられている。
【００４５】
各ピストンケース２２（本実施の形態では５本）は、略円柱形状の取付体であるピストンケース取付体２３（図４参照）に着脱可能に取り付けられている。ピストンケース取付体２３は、主に筒状本体２３１と、この筒状本体２３１の先部側の開口部に固着されている先部カバー体２３３と、筒状本体２３１の基部側の開口部に固着されている基部カバー体２３４で構成されている。
【００４６】
さらにピストンケース取付体２３の内部には、円筒形状で細長いケーシングであるピストンケースケーシング２３２（図４参照）が収容されている。このピストンケースケーシング２３２に、ピストンケース２２が差し入れられた状態で取り付けられている。ピストンケースケーシング２３２はピストンケース２２と同じ数だけ設けられており、その軸心方向がピストンケース取付体２３の長手方向と同じになるようにしてある。
【００４７】
先部カバー体２３３及び基部カバー体２３４は所要の厚みを有し、ピストンケース２２を挿設するための孔である挿通孔２３５、２３６がそれぞれ設けられている。本実施の形態では、挿通孔２３５、２３６は中央部に一箇所、中央部を中心とする円周上に等間隔で五箇所、合計で六箇所配置されている。
【００４８】
図２に示すように、これら上下二つのカバー体２３３、２３４によって挟まれた状態で、ピストンケースケーシング２３２が固着され、筒状本体２３１内に収容されている。ピストンケースケーシング２３２の先端側の孔（符号省略）は、先部カバー体２３３の挿通孔２３５と連通している。ピストンケースケーシング２３２の基端側の孔（符号省略）は、基部カバー体２３４の挿通孔２３６と連通している。
【００４９】
さらに、ピストンケース取付体２３（筒状本体２３１）内のピストンケース２２、２２間に形成されている地中空隙部分には、防振材または防音材として砂２３０（図３参照）が充填されている。また、ピストンケース２２の先端部は、先部カバー体２３３から一部突出している。この突出部分の孔（符号省略）に、図４に示す略筒状のドライブチャック２４の基端側がややきつく押し込まれた状態で取り付けられている。ドライブチャック２４の先端側の孔２４１には、チャックガイド２５を介しハンマビット２７、２８の基部側が進退自在に収納されている。
【００５０】
チャックガイド２５は平面視略円形状で所要の厚みを有し、ピストンケース取付体２３の先端（先部カバー体２３３）に固着されている。チャックガイド２５の固着には、チャックガイド２５に固定してある固着具であるボルト２５１と、ピストンケース取付体２３側から取り付けられるナット２５２が使用されている。
【００５１】
本実施の形態では、ボルト２５１は、チャックガイド２５の基部側に等間隔で五箇所設けられている。そして、チャックガイド２５のボルト２５１をピストンケース取付体２３のボルト孔２３７に通してナット２５２で締め付け固定することで、チャックガイド２５をピストンケース取付体２３に取り付けることができる。
【００５２】
チャックガイド２５の先部側には、中央に底面視円形の凹部２５３と、凹部２５３を取り囲むようにして底面視Ｖ字状の溝である凹部２５４が放射状に設けられている。凹部２５３には、底面視円形状のヘッド部２７０を備えた前記ハンマビット２７が配置されている。凹部２５４には、底面視三角形状のヘッド部２８０を備えた前記ハンマビット２８が配置されている。各ハンマビット２７、２８のヘッド部２７０、２８０には、超硬合金製のボタンチップ２００が多数設けられている。
【００５３】
チャックガイド２５には、ハンマビット２７、２８と同じ数の孔で構成された取付部である取付孔２５５が設けられている。取付孔２５５は前記凹部２５３と凹部２５４内に位置している。取付孔２５５の基部側には、ドライブチャック２４の先端部が嵌め入れられている。ドライブチャック２４は六角ナット状の回り止め部２４２を有し、チャックガイド２５の取付孔２５５には、回り止め部２４２が嵌め入れられる六角形状の凹部２５６（図３参照）が形成されている。
【００５４】
ハンマビット２７、２８の基部側はスプライン軸として形成され、この基部側が取付孔２５５の先端部から嵌め入れられることにより、内周壁に凹凸の係合用の溝条（図示省略）を形成したドライブチャック２４の内部に装着されている。ハンマビット２７、２８の基部側は、前記ハンマビットリティーナリングとＯリングにより、ドライブチャック２４側から外れないように装着されている。
【００５５】
また、図１に示すように、ピストンケース取付体２３の外周部には、軸方向に沿って、フラットバー２６が所要数設けられている。本実施の形態では、フラットバー２６は断面ほぼ四角形状で、軸周方向に所要の間隔をおいて複数（本実施の形態では八箇所）設けられている。そして、地盤の掘削作業時に掘削した孔の内部に発生するスライムは、掘削部２の先部側から噴射されるエア（例えばハンマビット２７、２８の駆動に利用され排出されたエア）によって、掘削した孔と筒状本体２３１との間隙を通って地表面へ送り出され排土される。
【００５６】
（エアタンク部３）
図４に示すように、エアタンク部３の先部側には、掘削部２の基端部（ピストンケース２２上部の差込部２２２）と連結するための連結体３３が設けられている。また、エア貯留部３０の外周面の図２で下端部には、嵌め入れられるアタッチメント４の有蓋円筒形状のキャップ体４０の下部が振れたりガタつくことがないように振れ止め突部３９が設けられている。振れ止め突部３９は、軸周方向へ等間隔で四箇所に設けられている。なお、振れ止め突部３９等の振れ止め手段は、エア貯留部３０の外周面に設けずに、キャップ体４０の内周面に設けることもできる。
【００５７】
エアタンク部３の基端部（図３で上端部）には、図７に示すスクリュー軸７を連結すると共に、スクリュー軸７からエアと土質補強材等を導入するための断面形状正六角形状の連結ジョイント３４が設けられている。
【００５８】
連結ジョイント３４には、エア流通経路３４０、３４０（図８も参照）が並設されている。エア流通経路３４０、３４０の間には、土質補強材等の内部流路の一部を構成する第一流通孔３７１が設けられている。また、連結ジョイント３４の外面には、互いに平行な一対の面にそれぞれ係合溝３４１が設けられている。各係合溝３４１は軸線方向と直角方向かつ互いに平行に設けられている。各係合溝３４１には、後述する固定用ピン３８が装着される。
【００５９】
エアタンク部３のエア貯留部３０内には、連結ジョイント３４から供給されるエアの流れ方向を制御するエア流通制御部材８が連結体３３の上面部に固着されている。
エア流通制御部材８は、図５に示すように盃（さかずき）のような形をしている。エア流通制御部材８は、連結ジョイント３４のエア流通経路３４０からエアを直接受けるボウル状の受部８１と、受部８１を支える略円錐台状（ただし中空体）の支持体８２を有している。支持体８２は、その周面部にエアを通す流通孔８２１が所要数（本実施の形態では複数、四箇所）設けられている。エア流通制御部材８は、支持体８２の軸中心が中央のピストンケース２２の流通孔３３１の上に位置するように配置されている。
【００６０】
以上のような構成により、連結ジョイント３４から供給されたエアは、エア流通制御部材８の受部８１に当たって跳ね返ると共にエア貯留部３０内を旋回する。そして、その一部はエア流通制御部材８の支持体８２の流通孔８２１を通って中央の流通孔３３１からピストンケース２２へ導入される。また、残りのエアは、エア流通制御部材８の横を抜けて、外周寄りに設けられた流通孔３３１からピストンケース２２へ導入される。
このように、エア貯留部３０内のエアの流れを変えることにより、エア貯留部３０からピストンケース２２に導入されるエアの到達時間を変えることができる。
【００６１】
また、図５に示すように、本実施の形態では、エア貯留部３０に配置された流通管３７２がエア流通制御部材８を貫通するように設けられている。詳しくは、ボウル状の受部８１に設けられている貫通孔８１１と、略円錐台状の支持体８２に二箇所設けられている貫通孔８２２（図５では貫通孔８２２の一つは隠れて表れていない）を流通管３７２が貫通するように設けられている。これにより、流通管３７２を通る土質補強材等の流れがエア流通制御部材８によって妨げられないようになっている。
【００６２】
連結ジョイント３４のエア流通経路３４０から導入されたエアは、エア貯留部３０内に貯留される。そして、エアはエア貯留部３０と、連結体３３内に形成された流通孔３３１とで構成されるエア流通経路を通って、連結体３３に接続された各ピストンケース２２に送られ、ピストンケース２２内部のピストンを駆動して、先端のハンマビット２７、２８を上下動させる。なお、流通孔３３１は、ピストンケース２２の差込部２２２の孔２１１と繋がっている。
【００６３】
図２に示すように、エアタンク部３の基部側は、連結体３３を境にして基端部に向かってやや窄まって径小となるように形成されている。
エアタンク部３には、アタッチメント４が着脱可能に装着されている。アタッチメント４はスクリュー型で、先端側が開口した逆有底円筒形状に形成され、エアタンク部３に外嵌めできるキャップ体４０を備えている。キャップ体４０の基端には、中心部にジョイント孔４１を有する円形の端板４２が固定されている。ジョイント孔４１は正六角形状に形成され、連結ジョイント３４に嵌め入れることにより、アタッチメント４とエアタンク部３が一体となって軸周方向へ回転できるようにしてある。
【００６４】
キャップ体４０の外周面には、螺旋羽根４３が設けられている。螺旋羽根４３の螺旋方向は、後述するスクリュー軸７の螺旋羽根７５と同じである。螺旋羽根４３には、後述する回転駆動装置５のドライブブッシュ５１の係合条部５１０に係合させる係合切欠部４４が設けられている。係合切欠部４４は、図１に示すように螺旋羽根４３を外側から一部切欠するように、周方向へ等間隔で四箇所に、かつその一箇所あたり螺旋羽根４３の１ピッチ毎に設けられている。
【００６５】
そして、アタッチメント４は、ジョイント孔４１を連結ジョイント３４に合わせて嵌め入れ、端板４２をエアタンク部３の基端面３５に載置して、エアタンク部３に装着されている。なお、エアタンク部３へのアタッチメント４の実質的な固定は、後述するスクリュー軸７を接続することによって行われる。この接続構造については、後述する。なお、アタッチメント４をエアタンク部３に装着した状態では、エアタンク部３はアタッチメント４によって全体が覆われるようになっている。
【００６６】
また、アタッチメント４のキャップ体４０の外径は、前記連結体３３よりやや径小に形成され、後述する回転駆動装置５（図７参照）に設けられている筒状のドライブブッシュ５１の内径よりやや径小となるように形成されている。
【００６７】
そして、地中掘削用ハンマ１を立てた状態で、地中掘削用ハンマ１の基端部（上側）からドライブブッシュ５１を嵌め込み、さらにドライブブッシュ５１の係合条部５１０をアタッチメント４の螺旋羽根４１に設けられている係合切欠部４４に合わせるようにして落とし込むと、ドライブブッシュ５１はエアタンク部３の径大となっている部分（連結体３３付近）で止まり、下に落ちない。これについての詳しい作用は後述する。また、土質補強材等を供給するための内部流路の説明についても後述する。
【００６８】
（地中掘削用ハンマ１の内部流路）
次に、図２を主に参照して、地中掘削用ハンマ１に設けられている土質補強材等を供給する内部流路について説明する。なお、以下、説明の便宜上、エアタンク部３に設けられている内部流路を「第一内部流路」とし、掘削部２に設けられている内部流路を「第二内部流路」とする。
【００６９】
エアタンク部３に設けられている第一内部流路は、主に前記連結ジョイント３４の第一流通孔３７１と、第一流通孔３７１に接続されエア貯留部３０を通り設けられている流通管３７２と、連結体３３を貫通して設けられている第二流通孔３７３で構成されている。
流通管３７２の基端部（図３で上端部）は、第一流通孔３７１内に挿設されている。さらに流通管３７２の他端側は二股に分岐し、その他端部は二箇所設けられた各第二流通孔３７３（図３で第二流通孔３７３の一つは隠れて表れていない）と連通している。
【００７０】
一方、掘削部２に設けられている第二内部流路は、第一内部流路の流通孔３７３、３７３の数に対応して所要数（本実施の形態では二箇所、第二内部流路の一つは隠れて表れていない）設けられている。
【００７１】
第二内部流路は、主に基部側の基部カバー体２３４に貫通して設けられている第一流通孔２６１と、筒状本体２３１内に設けられた流通管２６２と、先部カバー体２３３を貫通して設けられている第二流通孔２６３と、チャックガイド２５に貫通して設けられている第三流通孔２６４で構成されている。流通管２６２は、その基端部が第一流通孔２６１と連通し、他端部が第二流通孔２６３と連通している。第三流通孔２６４は、土質補強材等を排出する排出口２６５と連通している。
【００７２】
掘削部２の組み立て時において、ピストンケース取付体２３の先部カバー体２３３にチャックガイド２５を接続すると、第二流通孔２６３と第三流通孔２６４が連通する。そして、エアタンク部３と掘削部２を連結すると、第一内部流路と第二内部流路とが連通して、掘削部２を縦貫する内部流路が形成される。
【００７３】
以上のような構成により、連結ジョイント３４から土質補強材等が供給されると、土質補強材等は、掘削部２の内部流路を通り、開閉弁２９を通じて排出口２６５、２６５から地中掘削用ハンマ１の外へ排出される。
【００７４】
図６を参照して本発明に係る地中掘削用ハンマの他の使用形態を説明する。
地中掘削用ハンマ１のこの使用形態では、前記形態の地中掘削用ハンマ１からアタッチメント４を取り外し、ハンマ本体１０を共用して、エアタンク部３にアタッチメント４ａを装着する。アタッチメント４ａは固定具を使用して固定され、着脱可能である。
【００７５】
アタッチメント４ａはフラットバー型で、先端側が開口した逆有底円筒形状に形成され、エアタンク部３に外嵌めできるキャップ体４０ａを備えている。キャップ体４０ａの基端には、中心部にジョイント孔４１ａを有する円形の端板４２ａが固定されている。ジョイント孔４１ａは正六角形状に形成され、前記連結ジョイント３４に嵌め入れることにより、アタッチメント４ａとエアタンク部３が一体となって軸周方向へ回転できるようにしてある。
【００７６】
キャップ体４０ａの外周面には、軸周方向に等間隔で所要数、本実施の形態では四箇所に、前記ドライブブッシュ５１の係合溝５１９と係合する係合バーであるフラットバー４５が設けられている。各フラットバー４５は、キャップ体４０ａの軸線方向と平行に設けられている。なお、各フラットバー４５の外方向へ突出している高さは、後述する回転駆動装置５のドライブブッシュ５１にキャップ体４０ａを通して地中掘削用ハンマ１ａを保持したときに、各係合条部５１０が係合可能な高さに設定されている。これにより、ドライブブッシュ５１の回転力をドライブブッシュ５１で保持した地中掘削用ハンマ１ａに伝えることができる。
【００７７】
なお、フラットバー４５（後述する地中掘削用ハンマ１ａのフラットバー４５ａも同様）は、前記作用の他、後述するようにハンマビット２７、２８で砕かれてできたスライムをさらに細かく砕く機能も有している。フラットバー４５（及び４５ａ）の形状は前記形状に限定されるものではなく、例えば丸棒状体、断面四角形以外の断面多角形状または断面異形状の棒状体や板体等、適宜形状のものを使用することができる。
【００７８】
（作 用）
図７はスクリュー型のアタッチメントを装着した地中掘削用ハンマと回転駆動装置で構成される回転式掘削機を示す一部を断面した正面視説明図、
図８は図７の地中掘削用ハンマと回転駆動装置の関係を示す平面視説明図、
図９は図７の地中掘削用ハンマを用いた地中掘削工法の説明図である。
なお、図８においては地中掘削用ハンマに接続されるスクリュー軸は省略している。
【００７９】
回転式掘削機６は、次に説明する回転駆動装置５と、回転駆動装置５に保持または支えられて回転駆動される地中掘削用ハンマ１及びスクリュー軸７を備えている。
【００８０】
（回転駆動装置５）
回転駆動装置５は、地中掘削用ハンマ１に回転力を与えるものである。回転駆動装置５は、装置本体５０と、装置本体５０を支えるアウトリガ５２を備えている。
装置本体５０は、回転テーブル５３を備えている。回転テーブル５３は上下方向に貫通した挿通孔５３０を有し、上部開口側にはやや径大の載置段部５３１が設けられている。
載置段部５３１には複数箇所に係止孔５３２が設けられている。回転テーブル５３は、油圧モータやギヤ装置等で構成される（例えば、回転テーブル５３の下部側の外周部に設けられたギヤに油圧モータで回転するウォームを噛み合わせた構造）駆動部５４により水平方向に回転駆動される。
【００８１】
回転テーブル５３の挿通孔５３０には、ドライブブッシュ５１が挿通されて取り付けられている。ドライブブッシュ５１は、円筒形状の本体５１１を有している。本体５１１の外周部の長手方向中間部には、鍔部５１２が全周にわたり設けられている。鍔部５１２は、前記載置段部５３１に嵌め入れができる大きさに形成されている。鍔部５１２の下面には、前記係止孔５３２と対応する位置に係止突起５１３が設けられており、ドライブブッシュ５１は係止孔５３２に係止突起５１３を係止し、鍔部５１２を載置段部５３１に載置して回転テーブル５３の挿通孔５３０に挿通されている。
【００８２】
本体５１１の内面には、周方向に等間隔で四箇所に係合条部５１０が設けられている。
各係合条部５１０は、ドライブブッシュ５１の軸線方向と平行に、つまり長手方向に全長
にわたり設けられている。
なお、回転駆動装置５は、公知技術を採用しているので、その説明は前記に止め、詳細については省略する。
【００８３】
図１ないし図９を参照して、スクリュー型のアタッチメント４を装着した地中掘削用ハンマ１及び回転式掘削機６の作用について説明する。なお、本実施の形態では、Ｈ形鋼のような基礎杭用の孔を地中（地盤）に掘削する場合を例に挙げて説明する。基礎杭は、例えば土木基礎工事において地中に土留め用の連続壁を板部材と共に形成するために使用するものである。
【００８４】
まず、地中掘削用ハンマ１と共に回転式掘削機６を構成する回転駆動装置５は、図７に示すように、例えばＨ鋼やコンクリートブロック等で形成した仮設足場６０上にアウトリガ５２が載置されて据え付けられる。一方、地中掘削用ハンマ１の基端部には、地盤に掘削する孔の長さに応じてスクリュー軸７を所要数（必要数）接続する。
このとき、各スクリュー軸７の螺旋羽根７５に設けられている係合切欠部７６は、アタッチメント４の螺旋羽根４１に設けられている係合切欠部４４と軸周方向の位置が同じになるように（長手方向に一直線上に通るように）合わせられる。
【００８５】
スクリュー軸７は排土用連結軸であり、前記したようにエアハンマ部３にアタッチメント４を装着した後、下端部の係合部（符号省略）に連結ジョイント３４を接続してアタッチメント４に載せる。そして、スクリュー軸７の下部の二箇所に設けられているピン孔（図では見えない）に二本の固定用ピン３８を通し、各固定用ピン３８をそれぞれ連結ジョイント３４の係合溝３４１に係合させる。これにより、地中掘削用ハンマ１のエアタンク部３からスクリュー軸７が抜け外れることはない。
【００８６】
前記スクリュー軸７に続いて接続される他の複数のスクリュー軸７同士も、前記連結ジョイント３４と同様に形成された連結ジョイント７７と固定用ピン３８による同様の構造で接続される。なお、前記アタッチメント４の下端部またはスクリュー軸７の下端部に、それぞれが接触する面との間でガタが生じにくいように、接触面積を小さくする突起部を設けることもできる。
【００８７】
各スクリュー軸７は、エア供給管と土質補強材等の供給路を内蔵している。スクリュー軸７は螺旋羽根７５を備えている。螺旋羽根７５には回転駆動装置５のドライブブッシュ５１の内壁部に設けられている係止条部５１０に係合する係合切欠部７６が所要の位置に設けられている。スクリュー軸７を備えた地中掘削用ハンマ１は、クレーン（図面では表していない）によって懸吊される。図７で符号７３は、クレーンに接続されたワイヤである。
【００８８】
回転駆動装置５の回転テーブル５３にドライブブッシュ５１をセットする。さらに回転駆動装置５をクレーンで懸吊しながら、ドライブブッシュ５１の内面に設けられている各係合条部５１０を、地中掘削用ハンマ１のアタッチメント４の螺旋羽根４３に設けられている係合切欠部４４に係合させる。そして、回転駆動装置５をさらに下ろして仮設足場６０を介し地面に据える。次に、クレーンによりスクリュー軸７を接続した地中掘削用ハンマ１を吊り降ろしながら掘削を開始する。
【００８９】
掘削時において、回転テーブル５３からドライブブッシュ５１に伝達される回転駆動力は、さらに螺旋羽根４３を介しアタッチメント４（及びエアタンク部３）に伝達されて地中掘削用ハンマ１が回転する。スクリュー軸７の上端には、クレーンにより懸吊するための吊下軸７１が設けられている。この吊下軸７１に、スクリュー軸７を介して地中掘削用ハンマ１にエアを供給する供給管である第一供給管７２と、土質補強材等を供給する第二供給管７４が接続されている。また、吊下軸７１にはエアスイベル（図示省略）が設けられている。
【００９０】
第一供給管７２から送られるエアは、スクリュー軸７のエア供給管を通って地中掘削用ハンマ１に送られる。地中掘削用ハンマ１に送られたエアは、図３に示す連結ジョイント３４を介してエア貯留部３０に貯留され、さらにエア流通制御部材８によってエアの到達時間を変えながら、各ピストンケース２２に導入されてピストン等の駆動手段を駆動し、先端のハンマビット２７、２８を進退動させる。
【００９１】
そして、前記のように各ピストンケース２２毎にエアが導入される時間にズレが生じるため、各ハンマビット２７、２８は互いに時間をずらしながら進退動して、それらが地盤を打撃する。さらに、ハンマビット２７、２８は掘削する孔に対して径小のものを使用しているため、ハンマビット２７、２８による一回の打撃ごとに受ける地面の衝撃は小さい。
さらに、回転駆動装置５によって地中掘削用ハンマ１に回転運動が与えられることで、地中掘削用ハンマ１が有するハンマビット２８の掘削位置が掘削面に対して移動する。これにより、ハンマビット２７、２８が掘削面全体を満遍なく打撃することができる。
【００９２】
このハンマビット２７、２８による掘削によって掘削孔９３（図９参照）が形成され、地中掘削用ハンマ１は地中を掘り進んで行く。さらに掘削作業が進むにつれて、図７に示すスクリュー軸７がドライブブッシュ５１の位置まで降りてくると、スクリュー軸７の螺旋羽根７５に設けられている係合切欠部７６がドライブブッシュ５１の内面に設けられている係合条部５１０と係合する。そして、回転テーブル５３からドライブブッシュ５１に伝達される回転駆動力が螺旋羽根７５を介してスクリュー軸７に伝達される。
【００９３】
また、掘削時にハンマビット２７、２８の打撃によって発生するスライムは、アタッチメント４の螺旋羽根４３及びスクリュー軸７の螺旋羽根７５を伝って円滑に地表面へ送り出され、排土することができる。
このように、螺旋羽根４３を有するアタッチメント４は、スライムを掘削部２の外周部を抜けてきた後、すぐに螺旋羽根４３で上方へ送ることができる。したがって、スライムに土や粘土が多く含まれており、粘度が比較的高い場合でも、スライムがアタッチメント４の外周部にまとわりつくように固く接着することがなく、排土を円滑に行うことができる。
【００９４】
また、図３に示すように、ハンマビット２７、２８を作動させるピストン等の駆動手段はピストンケース２２内に収容され、さらに筒状のピストンケースケーシング２３２によって覆われており、さらには防振材または防音材である砂２３０が充填された筒状本体２３１内に収容されている。これにより、駆動手段の駆動時に発生する音や振動が外部に漏れたり伝わることが防止され、低振動、低騒音化を可能としている。
【００９５】
本実施の形態に係る回転式掘削機６は、回転駆動装置５がアウトリガ５２を備えているので、アウトリガ５２によって掘削作業時の安定性が向上するだけでなく、装置本体５０を接地面に直接載置して掘削を行う場合に比べ、装置本体５０から接地面に伝わる振動が緩和される。さらに、地中掘削用ハンマ１は、掘削孔９３に対して径小のハンマビット２７、２８を駆動させれば良いので、一つのハンマビットを上下動させるためのエアの消費量が小さく、その結果、比較的小型のエアコンプレッサーを使用することができる。これにより、より効果的に低振動、低騒音化を図ることができる。
【００９６】
地中掘削用ハンマ１による掘削作業時には、図７に示す第二供給管７４からベントナイト等の土質補強材をスクリュー軸７に供給する。これにより、図９(ａ)に示すように、地中掘削用ハンマ１は掘削作業を進めながら、同時に地中掘削用ハンマ１の掘削側の排出口２６５、２６５（図１参照）から土質補強材等を排出する。これにより、ハンマビット２７、２８による掘削で生じた地中空隙部である掘削孔９３の周壁部に土質補強材９４が供給され、層状に施工される。
【００９７】
次に、掘削作業が終わったら、第二供給管７４からセメントミルク類等の固結材を供給できるように切り替える。そして、掘削作業後の地中掘削用ハンマ１の引き上げ時に、スクリュー軸７に固結材を供給することにより、図９(ｂ)に示すように、地中掘削用ハンマ１の排出口２６５、２６５から開閉弁２９、２９を通じて固結材９５を排出する。これにより、ハンマビット２７、２８による掘削で生じた掘削孔９３の底に固結材９５が供給される。固結材９５の供給量は、例えば掘削孔９３の深さの１／３程度であるが、これに限定はしない。
【００９８】
その後、地中掘削用ハンマ１を引き上げ、Ｈ形鋼のような基礎杭を挿入して根固めを行い、最後に掘削孔９３を土砂等で埋める。このように、掘削作業で形成された掘削孔９３に地中掘削用ハンマ１から土質補強材９４と固結材９５を供給する施工を行うことによって、地中掘削用ハンマ１の引き上げ時の孔壁の崩壊を防止することができる。
【００９９】
前記掘削作業が終了し、同じ地中掘削用ハンマ１を使用して次の掘削作業を行う場合、例えば掘削する地盤の質が、岩盤等が多く、これらが深く続くと想定される場合は、フラットバー４５を有するアタッチメント４ａを選択してハンマ本体１０のエアタンク部３に装着する。
【０１００】
図１０はフラットバー型のアタッチメントを装着した地中掘削用ハンマと回転駆動装置で構成される回転式掘削機を示す一部を断面した正面視説明図、
図１１は図１０の地中掘削用ハンマと回転駆動装置の関係を示す平面視説明図である。
なお、図１１においては地中掘削用ハンマに接続されるフラットバー軸７ａは省略している。
【０１０１】
回転式掘削機６ａは、回転駆動装置５ａと、回転駆動装置５ａに保持または支えられて回転駆動される地中掘削用ハンマ１及びフラットバー軸７ａを備えている。フラットバー軸７ａは排土用連結軸である。
回転駆動装置５ａは、装置本体５０ａと、装置本体５０ａを支えるアウトリガ５２を備えている。なお、本実施の形態では、図１０、図１１において前記回転駆動装置５と同等箇所に同一符号を付して示し、構造について重複する説明は基本的に省略する。
【０１０２】
装置本体５０ａのドライブブッシュ５１ａは、本体５１１の内面に、周方向に等間隔で四箇所に係合溝５１９が設けられている。各係合溝５１９は、ドライブブッシュ５１ａの軸線方向と平行に、つまり長手方向に全長にわたり設けられている。各係合溝５１９は、前記ハンマ本体１０に装着されているアタッチメント４ａに設けられている各フラットバー４５を係合させるものである。なお、各係合溝５１９には、地中掘削用ハンマ１に接続される各フラットバー軸７ａの各フラットバー７８も同様に係合する。
【０１０３】
図１０、図１１を参照して、フラットバー型のアタッチメント４ａを装着した地中掘削用ハンマ１及び回転式掘削機６ａの作用について説明する。
【０１０４】
フラットバー軸７ａは、前記スクリュー軸７と同様に地中掘削用ハンマ１に抜け外れないように接続される。このとき、フラットバー軸７ａに設けられているフラットバー７８が、アタッチメント４ａのフラットバー４５と軸周方向の位置が同じになるように（長手方向に一直線上に通るように）合わせられる。
回転駆動装置５ａの回転テーブル５３にドライブブッシュ５１ａをセットする。さらに回転駆動装置５ａをクレーンで懸吊しながら、ドライブブッシュ５１ａの内面に設けられている各係合溝５１９を、地中掘削用ハンマ１のアタッチメント４ａのフラットバー４５に係合させる。そして、回転駆動装置５ａをさらに下ろして仮設足場６０を介し地面に据える。次に、クレーンによりフラットバー軸７ａを接続した地中掘削用ハンマ１を吊り降ろしながら回転駆動装置５ａで回転させて掘削を開始する。
【０１０５】
ハンマビット２７、２８による掘削によって掘削孔が形成され、地中掘削用ハンマ１は地中を掘り進んで行く。さらに掘削作業が進むにつれて、フラットバー軸７ａがドライブブッシュ５１ａの位置まで降りてくると、フラットバー軸７ａのフラットバー７８がドライブブッシュ５１ａの内面に設けられている係合溝５１９と係合する。そして、回転テーブル５３からドライブブッシュ５１ａに伝達される回転駆動力がフラットバー７８を介してフラットバー軸７ａに伝達される。
【０１０６】
アタッチメント４ａを装着した地中掘削用ハンマ１を使用して、前記と同様に掘削作業を行うことにより、ハンマビット２７、２８で砕かれてできたスライムは、掘削部２の外周部を抜けてきた後、アタッチメント４ａの各フラットバー４５でさらに細かく砕かれる。
また、アタッチメント４ａの場合は、地中掘削用ハンマ１の先端から掘削孔内に排出されるエアの圧力を利用する等して排土される。
【０１０７】
なお、フラットバー型のアタッチメント４ａを装着した地中掘削用ハンマ１及びフラットバー軸７ａの組合せによれば、前記スクリュー型のアタッチメント４を装着した地中掘削用ハンマ１及びスクリュー軸７の組合せと比較して、掘り進む際の直進性にすぐれる利点がある。
【０１０８】
このように、本実施の形態の地中掘削用ハンマ１によれば、掘削部２とエアタンク部３からなるハンマ本体１０を共用し、エアタンク部３に、掘削する対象となる地盤の質に合わせて、排土機能の異なるアタッチメント４、４ａから適宜選択したアタッチメントを装着することによって、より好適な排土機能を付与することができる。
【０１０９】
図１２は本発明に係る地中掘削用ハンマの他の実施形態を示し、掘削部とスクリューエアタンク部を組み合わせる場合の分解正面説明図、
図１３は掘削部とスクリューエアタンク部を組み合わせて形成した地中掘削用ハンマの縦断面図、
図１４は本発明に係る地中掘削用ハンマの他の実施形態を示し、掘削部とフラットバーエアタンク部を組み合わせる場合の分解正面説明図である。
【０１１０】
本実施の形態の地中掘削用ハンマ１ａは、先端にハンマビット２７、２８を備えた掘削部２ａと、掘削部２ａの基部側にボルト３２とナット３１によって着脱可能で、エアタンク部３ａの外周部に螺旋羽根４３ａが設けられているアタッチメント４ｂと、同様に掘削部２ａの基部側に着脱可能で、エアタンク部３ａの外周部にフラットバー４５ａが軸周方向へ四箇所に設けられたアタッチメント４ｃを備えている。
【０１１１】
螺旋羽根４３ａには、前記アタッチメント４の螺旋羽根４３と同様に、回転駆動装置５のドライブブッシュ５１の内周部に設けられている係合条部５１０と係合する係合切欠部４４ａが設けられている。
なお、掘削部２ａの構造は、前記地中掘削用ハンマ１の掘削部２とほぼ同じである。また、エアタンク部３ａの構造は、前記地中掘削用ハンマ１のエアタンク部３とほぼ同じである。
【０１１２】
また、地中掘削用ハンマ１ａは、アタッチメント４ｂまたはアタッチメント４ｃを適宜選択して掘削部２ａに取り付けて使用する。
地中掘削用ハンマ１ａは、回転式掘削機６または回転式掘削機６ａと組み合わせて、前記地中掘削用ハンマ１の場合と同様に使用することにより掘削作業を行うことができ、地中掘削用ハンマ１の場合と同様の作用効果を有するものである。
【０１１３】
本明細書で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書に記述された特徴及びその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形態様が可能であるということは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１１４】
１  地中掘削用ハンマ
１０  ハンマ本体
２  掘削部
２１  接続体
２２  ピストンケース
２３  ピストンケース取付体
２４  ドライブチャック
２５  チャックガイド
２６  フラットバー
２７  ハンマビット
２８  ハンマビット
２９  開閉弁
２１１  孔
２２２  差込部
２２３  リング
２３０  砂
２３１  筒状本体
２３２  ピストンケースケーシング
２３３  先部カバー体
２３４  基部カバー体
２３５  挿通孔
２３６  挿通孔
２３７  ボルト孔
２４１  孔
２４２  回り止め部
２５１  ボルト
２５２  ナット
２５３  凹部
２５４  凹部
２５５  取付孔
２５６  凹部
２６１  第一流通孔
２６２  流通管
２６３  第二流通孔
２６４  第三流通孔
２６５  排出口
２７０  ヘッド部
２００  ボタンチップ
２８０  ヘッド部
２９０  軸部
２９１  ボタンチップ
３  エアタンク部
３０  エア貯留部
３１  ナット
３２  ボルト
３３  連結体
３４  連結ジョイント
３５  基端面
３８  固定用ピン
３９  振れ止め突部
３１１  ボルト孔
３３１  流通孔
３４０  エア流通経路
３４１  係合溝
３７１  第一流通孔
３７２  流通管
３７３  第二流通孔
４  アタッチメント
４０  キャップ体
４１  ジョイント孔
４２  端板
４３  螺旋羽根
４４  係合切欠部
４ａ  アタッチメント
４０ａ  キャップ体
４１ａ  ジョイント孔
４２ａ  端板
４５  フラットバー
５  回転駆動装置
５０  装置本体
５１  ドライブブッシュ
５１０  係合条部
５１１  本体
５１２  鍔部
５１３  係止突起
５２  アウトリガ
５３  回転テーブル
５３０  挿通孔
５３１  載置段部
５３２  係止孔
５４  駆動部
６  回転式掘削機
６０  仮設足場
７  スクリュー軸
７１  吊下軸
７２  第一供給管
７３  ワイヤ
７４  第二供給管
７５  螺旋羽根
７６  係合切欠部
７７  連結ジョイント
８ エア流通制御部材
８１  受部
８２  支持体
８１１  貫通孔
８２１  流通孔
８２２  貫通孔
９３  掘削孔
９４  土質補強材
９５  固結材
６ａ  回転式掘削機
５ａ  回転駆動装置
５１ａ  ドライブブッシュ
５１９  係合溝
７ａ  フラットバー軸
７８  フラットバー
１ａ  地中掘削用ハンマ
２ａ  掘削部
３ａ  エアタンク部
４３ａ  螺旋羽根
４４ａ  係合切欠部
４ｂ  アタッチメント
４５ａ  フラットバー
４ｃ  アタッチメント
【図１】
2011026955.tif 000003
【図２】
2011026955.tif 000004
【図３】
2011026955.tif 000005
【図４】
2011026955.tif 000006
【図５】
2011026955.tif 000007
【図６】
2011026955.tif 000008
【図７】
2011026955.tif 000009
【図８】
2011026955.tif 000010
【図９】
2011026955.tif 000011
【図１０】
2011026955.tif 000012
【図１１】
2011026955.tif 000013
【図１２】
2011026955.tif 000014
【図１３】
2011026955.tif 000015
【図１４】
2011026955.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成22年12月8日(2010.12.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体で駆動されることにより進退動し地盤の掘削を行うハンマビット(27,28)を備えている地中掘削用ハンマであって、
先端にハンマビット(27,28)を備えている掘削部(2)と該掘削部(2)の基部側に設けられているエアタンク部(3)を備えているハンマ本体(10)と、
ハンマ本体(10)のエアタンク部(3)に取り外し可能に被着される所要数のアタッチメントと、
を備えており、
前記所要数のアタッチメントは、外周部に係合バー(45)が軸周方向へ所要数設けられているアタッチメント(4a)を含む、
地中掘削用ハンマ。
【請求項２】
請求項１に記載の地中掘削用ハンマ(1,1a)と、
地中掘削用ハンマ(1,1a)を、自重により降下させ、かつ地中掘削用ハンマ(1,1a)に軸周方向の回転力を与える回転駆動装置(5)と、
を備えている、
回転式掘削機。