(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端にハンマービッド（５）を備えたダウンザホールハンマー（４）を、昇降駆動可能に支持されたオーガ（１）に連結し、上記ハンマービッド（５）の回転及び打撃作用によって削孔を行う削孔装置であって、
上記ダウンザホールハンマー（４）を上下方向に貫通させた状態で削孔位置の地面上に固定設置される作業支援ユニット（１０）を備えるとともに、上記作業支援ユニット（１０）を、筒状形体を有し且つその外周の適所に排出口（２６）が設けられた外周壁（２１）と該外周壁（２１）の上端側を覆うとともにその略中心位置には円筒形体の円筒壁（２４）が設けられた天井壁（２５）を備えて構成されるユニット本体（１１）と、上記ユニット本体（１１）の上記円筒壁（２４）内に内挿配置される筒体（１２ａ）で構成され且つその内周側には上記ダウンザホールハンマー（４）が挿通される調整アダプタ（１２）とで構成し、
上記ダウンザホールハンマー（４）は上記調整アダプタ（１２）に対して非回動状態で且つ軸方向に相対摺動可能に挿通される一方、上記調整アダプタ（１２）は上記ユニット本体（１１）に対して軸受（１５）を介して相対回動可能に構成されていることを特徴とする削孔装置。
【請求項２】
先端にハンマービッド（５）を備えたダウンザホールハンマー（４）を、昇降駆動可能に支持されたオーガ（１）に連結し、上記ハンマービッド（５）の回転及び打撃作用によって削孔を行う削孔装置であって、
上記ダウンザホールハンマー（４）を上下方向に貫通させた状態で削孔位置の地面上に固定設置される作業支援ユニット（１０）を備えるとともに、上記作業支援ユニット（１０）を、筒状形体を有し且つその外周の適所に排出口（２６）が設けられた外周壁（２１）と該外周壁（２１）の上端側を覆うとともにその略中心位置には円筒形体の円筒壁（２４）が設けられた天井壁（２５）を備えて構成されるユニット本体（１１）と、上記ユニット本体（１１）の上記円筒壁（２４）内に内挿配置される筒体（１２ａ）で構成され且つその内周側には上記ダウンザホールハンマー（４）が挿通される調整アダプタ（１２）とで構成し、
上記調整アダプタ（１２）の上記筒体（１２ａ）の外周面上にその径方向外方へ延出する複数の調整リブ（１２ｃ）を備えるとともに、該調整リブ（１２ｃ）の延出寸法を上記ユニット本体（１１）の上記円筒壁（２４）の内径と上記調整アダプタ（１２）の上記筒体（１２ａ）の外径との間の寸法差に対応して設定したことを特徴とする削孔装置。
【請求項３】
先端にハンマービッド（５）を備えたダウンザホールハンマー（４）を、昇降駆動可能に支持されたオーガ（１）に連結し、上記ハンマービッド（５）の回転及び打撃作用によって削孔を行う削孔装置であって、
上記ダウンザホールハンマー（４）を上下方向に貫通させた状態で削孔位置の地面上に固定設置される作業支援ユニット（１０）を備えるとともに、上記作業支援ユニット（１０）を、筒状形体を有し且つその外周の適所に排出口（２６）が設けられた外周壁（２１）と該外周壁（２１）の上端側を覆うとともにその略中心位置には円筒形体の円筒壁（２４）が設けられた天井壁（２５）を備えて構成されるユニット本体（１１）と、上記ユニット本体（１１）の上記円筒壁（２４）内に内挿配置される筒体（１２ａ）で構成され且つその内周側には上記ダウンザホールハンマー（４）が挿通される調整アダプタ（１２）とで構成し、
上記ダウンザホールハンマー（４）は上記調整アダプタ（１２）に対して非回動状態で且つ軸方向に相対摺動可能に挿通される一方、上記調整アダプタ（１２）は上記ユニット本体（１１）に対して軸受（１５）を介して相対回動可能に構成され、
上記調整アダプタ（１２）の上記筒体（１２ａ）の外周面上にその径方向外方へ延出する複数の調整リブ（１２ｃ）を備えるとともに、該調整リブ（１２ｃ）の延出寸法を上記ユニット本体（１１）の上記円筒壁（２４）の内径と上記調整アダプタ（１２）の上記筒体（１２ａ）の外径との間の寸法差に対応して設定したことを特徴とする削孔装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３において、
上記調整アダプタ（１２）には、該調整アダプタ（１２）の上記筒体（１２ａ）の内周面と該筒体（１２ａ）に挿通配置される上記ダウンザホールハンマー（４）の外周面との間の環状隙間を閉塞する弾性材でなる遮蔽体（１３）が備えられたことを特徴とする削孔装置。
【請求項５】
請求項１，２、３又は４において、
上記ユニット本体（１１）の上記外周壁（２１）と上記天井壁（２５）の少なくともいずれか一方が二重壁構造とされ且つその壁内部には吸音材（２９）が充填されていることを特徴とする削孔装置。
【請求項６】
請求項１，２，３、４又は５において、
上記ユニット本体（１１）の上記外周壁（２１）に上記排出口（２６）をその外側から覆うカバー（３０）が設けられるとともに、該カバー（３０）と上記外周壁（２１）の間には上記排出口（２６）に連通し且つ該排出口（２６）の下端よりも下側において下方へ向けて開口する排出路（３１）が形成されていることを特徴とする削孔装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本願発明は、ダウンザホール工法による削孔作業に供せられる削孔装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  ダウンザホール工法とは、圧縮空気作動式のピストンを内蔵し且つ先端にハンマービッドを備えてなるダウンザホールハンマーを使用し、上記ハンマービッドの回転と打撃によって削孔を行う工法である。そして、このダウンザホール工法での削孔作業においては、ハンマービッドによる削孔作用により発生する掘削土砂を、該ハンマービッドの先端から噴出される圧縮空気のエアリフト作用によって、削孔の内周面とダウンザホールハンマー及びこれに連結された連結ロッドの外周面との間の環状隙間を通って削孔底側から上昇移動させて削孔開口端から地上へ噴出させるようになっている。【０００３】  ところで、このダウンザホール工法による削孔作業に供せられる削孔装置においては、（イ）削孔の直進性を確保して精度の高い削孔を得る観点から、ダウンザホールハンマーの芯振れを規制する振れ止め機能を備えることが要求されるとともに、
（ロ）削孔作業時における周辺環境の保全という観点から、エアリフト作用によって削孔から地面側へ噴出される掘削土砂からの粉塵の周辺環境への飛散を抑制する粉塵抑制機能と、
（ハ）同じく、削孔作業時における周辺環境の保全という観点から、掘削土砂の排出に伴う騒音が周辺環境に放出されるのを抑制する騒音抑制機能を備えることも要求される。【０００４】  係る要求機能に対して、例えば、特許文献１には上記（イ）に記載の振れ止め機能に関する技術が、特許文献２には上記（ロ）に記載の粉塵抑制機能に関する技術が、さらに特許文献３には上記（ハ）に記載の騒音抑制機能に関する技術が、それぞれ提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】  特開２００４−１８３３１２号公報
【特許文献２】  特開２００３−５５６２７１号公報
【特許文献３】  特開２０１０−４３４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  ところが、特許文献１に示されるものは、リーダを備えた削孔装置において、該リーダの下端部位に「振れ止め」を取り付け、この「振れ止め」によってオーガスクリュー及びその下端に備えたダウンザホールハンマーを昇降動可能に保持してこれらの芯振れを可及的に抑制するようにしたものである。しかし、この特許文献１に示される「振れ止め」は、単に振れ止め機能を発揮するに留まり、これ以外の機能は達し得ないものである。【０００７】  また、特許文献２に示されるものは、ダウンザホールハンマーが貫通する穴を備えた天井閉塞状の筒体で「覆い」を構成し、この「覆い」を削孔の開口部分に設置し、削孔側から地表側に噴出してくる空気と掘削土を上記「覆い」で取り囲むとともに、その周壁側から水を混入した空気を噴出させることで、掘削土の噴出方向を変更させて周壁に開口する排出口から排出させることで粉塵の飛散防止を図るものである。【０００８】  しかし、この開示技術は、噴射空気に混入させた水で掘削土を湿らせて粉塵発生を抑制するものであって、水の混入を必須要件とし、その構造が複雑化するという問題がある。また、ダウンザホールハンマーが貫通する天井の穴部分を弾性材で覆うようにしていることから考えて、ここにはダウンザホールハンマーの振れ止め機能に関する思想は存在せず、さらに「覆い」の外周面に設けた上記排出口が、単に側方へ向かって開口する構成であることから、上記「覆い」内への掘削土の噴出に起因する騒音を抑制する機能は極めて低いものと考えられる。【０００９】  特許文献３に示される技術は、削孔対象の地盤が軟質か硬質かによって、ウォータジエットによる削孔とビットの打撃による削孔を使い分けることで、削孔作用に伴う騒音を抑制するものである。しかし、削孔現場の周辺環境の保全という観点からすれば、削孔作用に伴う騒音よりも、むしろ掘削土が削孔上端から地面側に噴出する場合における騒音が問題となるところ、この点に関しての有効な提案はなされていない。【００１０】  以上のように、削孔精度の確保とか、削孔作業時における周辺環境の保全という観点から、ダウンザホールハンマーを用いた削孔装置に要求される三つの機能、即ち、ダウンザホールハンマーの振れ止め機能と粉塵抑制機能と騒音抑制機能を同時に実現する技術は未だ提案されていない。【００１１】  そこで本願発明は、ダウンザホールハンマーを用いた削孔装置において、振れ止め機能と騒音抑制機能及び粉塵抑制機能を併備することで、周辺環境を損ねることなく高精度の削孔作業を実現することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。【００１３】  本願の第１の発明では、先端にハンマービッド５を備えたダウンザホールハンマー４を、昇降駆動可能に支持されたオーガ１に連結し、上記ハンマービッド５の回転及び打撃作用によって削孔を行う削孔装置において、上記ダウンザホールハンマー４を上下方向に貫通させた状態で削孔位置の地面上に固定設置される作業支援ユニット１０を備えるとともに、上記作業支援ユニット１０を、筒状形体を有し且つその外周の適所に排出口２６が設けられた外周壁２１と該外周壁２１の上端側を覆うとともにその略中心位置には円筒形体の円筒壁２４が設けられた天井壁２５を備えて構成されるユニット本体１１と、上記ユニット本体１１の上記円筒壁２４内に内挿配置される筒体１２ａで構成され且つその内周側には上記ダウンザホールハンマー４が挿通される調整アダプタ１２とで構成し、上記ダウンザホールハンマー４を上記調整アダプタ１２に対して非回動状態で且つ軸方向に相対摺動可能に挿通させる一方、上記調整アダプタ１２を上記ユニット本体１１に対して軸受１５を介して相対回動可能に構成したことを特徴としている。なお、この発明には、上記調整アダプタ１２の筒部１２ａと該筒部１２ａに挿通される上記ダウンザホールハンマー４とが相対回動可能に構成されたものと、相対回動不能（即ち、非回動）に構成されたものの双方が含まれる。【００１４】  本願の第２の発明では、先端にハンマービッド５を備えたダウンザホールハンマー４を、昇降駆動可能に支持されたオーガ１に連結し、上記ハンマービッド５の回転及び打撃作用によって削孔を行う削孔装置において、上記ダウンザホールハンマー４を上下方向に貫通させた状態で削孔位置の地面上に固定設置される作業支援ユニット１０を備えるとともに、上記作業支援ユニット１０を、筒状形体を有し且つその外周の適所に排出口２６が設けられた外周壁２１と該外周壁２１の上端側を覆うとともにその略中心位置には円筒形体の円筒壁２４が設けられた天井壁２５を備えて構成されるユニット本体１１と、上記ユニット本体１１の上記円筒壁２４内に内挿配置される筒体１２ａで構成され且つその内周側には上記ダウンザホールハンマー４が挿通される調整アダプタ１２とで構成し、上記調整アダプタ１２の上記筒体１２ａの外周面上にその径方向外方へ延出する複数の調整リブ１２ｃを備えるとともに、該調整リブ１２ｃの延出寸法を上記ユニット本体１１の上記円筒壁２４の内径と上記調整アダプタ１２の上記筒体１２ａの外径との間の寸法差に対応して設定したことを特徴としている。【００１５】  本願の第３の発明では、先端にハンマービッド５を備えたダウンザホールハンマー４を、昇降駆動可能に支持されたオーガ１に連結し、上記ハンマービッド５の回転及び打撃作用によって削孔を行う削孔装置において、上記ダウンザホールハンマー４を上下方向に貫通させた状態で削孔位置の地面上に固定設置される作業支援ユニット１０を備えるとともに、上記作業支援ユニット１０を、筒状形体を有し且つその外周の適所に排出口２６が設けられた外周壁２１と該外周壁２１の上端側を覆うとともにその略中心位置に���円筒形体の円筒壁２４が設けられた天井壁２５を備えて構成されるユニット本体１１と、上記ユニット本体１１の上記円筒壁２４内に内挿配置される筒体１２ａで構成され且つその内周側には上記ダウンザホールハンマー４が挿通される調整アダプタ１２とで構成し、上記ダウンザホールハンマー４を上記調整アダプタ１２に対して非回動状態で且つ軸方向に相対摺動可能に挿通させる一方、上記調整アダプタ１２を上記ユニット本体１１に対して軸受１５を介して相対回動可能に構成し、上記調整アダプタ１２の上記筒体１２ａの外周面上にその径方向外方へ延出する複数の調整リブ１２ｃを備えるとともに、該調整リブ１２ｃの延出寸法を上記ユニット本体１１の上記円筒壁２４の内径と上記調整アダプタ１２の上記筒体１２ａの外径との間の寸法差に対応して設定したことを特徴としている。【００１６】  本願の第４の発明では、上記第１、第２または第３の発明に係る削孔装置において、上記調整アダプタ１２に、該調整アダプタ１２の上記筒体１２ａの内周面と該筒体１２ａに挿通配置される上記ダウンザホールハンマー４の外周面との間の環状隙間を閉塞する弾性材でなる遮蔽体１３を備えたことを特徴としている。【００１７】  本願の第５の発明では、上記第１、第２、第３または第４の発明に係る削孔装置において、上記ユニット本体１１の上記外周壁２１と上記天井壁２５の少なくともいずれか一方を二重壁構造とし且つその壁内部には吸音材２９を充填したことを特徴としている。【００１８】  本願の第６の発明では、上記第１、第２、第３、第４または第５の発明に係る削孔装置において、上記ユニット本体１１の上記外周壁２１に上記排出口２６をその外側から覆うカバー３０を設け、該カバー３０と上記外周壁２１の間に上記排出口２６に連通し且つ該排出口２６の下端よりも下側において下方へ向けて開口する排出路３１を形成したことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】  （ａ）本願の第１の発明に係る削孔装置によれば、上記ダウンザホールハンマー４を上下方向に貫通させた状態で削孔位置の地面上に固定設置される作業支援ユニット１０を備えるとともに、上記作業支援ユニット１０を、筒状形体を有し且つその外周の適所に排出口２６が設けられた外周壁２１と該外周壁２１の上端側を覆うとともにその略中心位置には円筒形体の円筒壁２４が設けられた天井壁２５を備えて構成されるユニット本体１１と、上記ユニット本体１１の上記円筒壁２４内に内挿配置される筒体１２ａで構成され且つその内周側には上記ダウンザホールハンマー４が挿通される調整アダプタ１２とで構成したので、
（ａ−１）上記ダウンザホールハンマー４が挿通される調整アダプタ１２の上記筒体１２ａと上記ユニット本体１１の上記円筒壁２４とがその径方向において係合することで、上記ダウンザホールハンマー４の径方向への芯振れが規制され、例えば上記ハンマービッド５が硬質の岩盤に当ったような場合でも、岩盤の掘削抵抗によって上記ダウンザホールハンマー４が芯振れすることがなく、削孔方向の直進性が確保され、精度の高い削孔作業が実現される（振れ止め機能の発現）、
（ａ−２）上記ダウンザホールハンマー４での削孔作業により形成される掘削孔の地面側の開口端の周囲が上記作業支援ユニット１０のユニット本体１１と調整アダプタ１２によって囲まれており、該ユニット本体１１の内部空間２０は外周壁２１に設けた排出口２６を介して外部に連通しているため、削孔作業によって掘削孔の内周面と上記ダウンザホールハンマー４の外周面の間の環状隙間を通ってエアリフト作用により掘削孔の開口端から上方へ噴き上げられる掘削土及びエアーは、そのまま外部へ放出されることなく、上記内部空間２０内でその自由な動きが拘束され、上記排出口２６から外部へ排出されることとなり、この結果、例えば、掘削土及びエアーが掘削孔から自由に放出される場合に比して、掘削土からの粉塵の発生及び周辺への飛散が抑制される（粉塵抑制機能の発現）とともに、掘削土及びエアーの噴出に伴って発生する騒音も上記内部空間２０内での反射減衰作用によって可及的に抑制される（騒音抑制機能の発現）、
等の効果が得られる。【００２０】（ａ−３）さらに、上記ダウンザホールハンマー４を上記調整アダプタ１２に対して非回動状態で且つ軸方向に相対摺動可能に挿通させるようにしたので、例えば、上記ダウンザホールハンマー４と上記調整アダプタ１２が相対可動する構成の場合に比して、該ダウンザホールハンマー４の外周面と上記調整アダプタ１２の内周面との間の隙間を可及的に小さくして該隙間からの掘削土の外部への漏出を抑えることができ、延いては粉塵抑制機能の更なる向上が期待できる。【００２１】  係る効果は、特にダウンザホールハンマー４の外周面上にその軸方向へ延出する突条（図２の符号６を付した部材を参照）が設けられている場合において顕著なものとなる。即ち、突条が設けられたダウンザホールハンマー４を上記調整アダプタ１２の筒部１２ａ内で相対回動させる構成とした場合には、該筒部１２ａの内径を、少なくとも上記突条の外面を通る軌跡円の外径よりも大きくする必要があり、従って、上記突条が設けられていない部分では該突条の突出高さよりも大きな幅の隙間が生じ、この大きな隙間からの掘削土の外部漏出量が増加することになる。しかし、この発明のように上記ダウンザホールハンマー４を上記調整アダプタ１２に対して非回動とすると、上記突条の突出高さに相当するような隙間を確保する必要がなく、その隙間寸法を上記ダウンザホールハンマー４と調整アダプタ１２が軸方向に相対摺動できる程度の小さいものとすることができるためである。【００２２】（ａ−４）また、上記ダウンザホールハンマー４が上記オーガ１によって回転駆動される場合、上記調整アダプタ１２も上記ユニット本体１１側に支持された状態で上記ダウンザホールハンマー４と一体的に回転するため、上記調整アダプタ１２と上記ユニット本体１１との間の摩擦による回転抵抗によって上記ダウンザホールハンマー４の回転作用、延いては削孔作用が阻害されることが懸念されるが、この発明では、上記調整アダプタ１２を上記ユニット本体１１に対して軸受１５を介して相対回動可能に構成したことで、係る懸念が払拭され、良好な掘削作用が担保される。【００２３】（ｂ）本願の第２の発明に係る削孔装置では、上記（ａ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記調整アダプタ１２の上記筒体１２ａの外周面上にその径方向外方へ延出する複数の調整リブ１２ｃを備えるとともに、該調整リブ１２ｃの延出寸法を上記ユニット本体１１の上記円筒壁２４の内径と上記調整アダプタ１２の上記筒体１２ａの外径との間の寸法差に対応して設定している。【００２４】  上記ダウンザホールハンマー４はその削孔能力に応じて大きさ、特に径寸法が異なるため、このダウンザホールハンマー４が挿通配置される上記調整アダプタ１２も、これが適用されるダウンザホールハンマー４の大きさに応じて上記筒体１２ａの径寸法を異ならせることが必要であり、装置の運用に際しては、上記筒体１２ａの径寸法が異なる調整アダプタ１２を複数種類用意することになる。しかし、例えば、上記ユニット本体１１の上記円筒壁２４の内径を同じとした場合、使用する調整アダプタ１２の種類によっては上記ユニット本体１１の円筒壁２４の内��面と上記調整アダプタ１２の筒体１２ａの外周面との間に大きな寸法差が生じる場合があり、係る場合には上記ダウンザホールハンマー４に対する振れ止め機能を発揮できないことになる。【００２５】  このような場合において、この発明のように、上記調整アダプタ１２の筒体１２ａの外周面に上記調整リブ１２ｃを設け、この調整リブ１２ｃの延出寸法を上記ユニット本体１１の上記円筒壁２４の内径と上記調整アダプタ１２の上記筒体１２ａの外径との間の寸法差に対応して設定することで、使用する調整アダプタ１２の種類に拘らず（即ち、筒部１２ａの径寸法の大小に拘らず）、上記調整リブ１２ｃと上記ユニット本体１１の円筒壁２４の内周面とが近接対向した状態となり、これら両者が径方向において係合することで上記ダウンザホールハンマー４の振れ止めが確実に為され、延いては振れ止め機能の更なる向上が期待できるものである。【００２６】（ｃ）本願の第３の発明に係る削孔装置では、上記（ａ）及び（ｂ）に記載の効果が得られる。【００２７】（ｄ）本願の第４の発明に係る削孔装置では、上記（ａ）、（ｂ）または（ｃ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記調整アダプタ１２に、該調整アダプタ１２の上記筒体１２ａの内周面と該筒体１２ａに挿通配置される上記ダウンザホールハンマー４の外周面との間の環状隙間を閉塞する弾性材でなる遮蔽体１３を備えたので、上記ダウンザホールハンマー４の動きを阻害することなく上記環状隙間を閉塞することができ、これによって上記環状隙間から粉塵が外部へ放出されることが防止され、より高い粉塵抑制効果が得られる。【００２８】（ｅ）本願の第５の発明に係る削孔装置では、上記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）又は（ｄ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記ユニット本体１１の上記外周壁２１と上記天井壁２５の少なくともいずれか一方を二重壁構造とし且つその壁内部には吸音材２９を充填している。ここで、掘削土及びエアーの噴出しに伴う騒音としては、空気伝播による騒音と、鋼中伝播による騒音があるが、これらのうち、空気伝播騒音は、内部空間２０内での反射減衰作用によって抑制されるとともに、該内部空間２０が上記排出口２６のみを介して外部に臨む構成であって該排出口２６を通して該外部へ漏れる空気伝播量が少ないことによっても抑制される。【００２９】  また、鋼中伝播騒音は、鋼中（即ち、ユニット本体１１の壁を構成する鋼の内部）を振動が伝播し、これが空気中に放出されることで生じる騒音であるが、この発明では、上記外周壁２１と上記天井壁２５の少なくともいずれか一方を二重壁構造とし且つその壁内部に吸音材２９を充填したことで、例えば、二重壁の内壁に入力された振動エネルギー（即ち、掘削土及びエアーの噴出しに伴う振動エネルギー）は、該内壁内をその厚さ方向に伝播して上記吸音材２９側へ伝達され、この内壁と吸音材２９の境界において振動エネルギーが減衰された後、さらに上記吸音材２９において振動エネルギーが吸収緩和される。同様の減衰作用が、上記吸音材２９から二重壁の外壁側へ振動が伝播される場合、及び二重壁の外壁から外部の空気中に伝播される際���も発生し、これらの相乗作用によって鋼中伝播騒音が可及的に抑制されることになる。このように、空気伝播騒音と鋼中伝播騒音の双方が抑制されることで、高い騒音抑制効果を持つ削孔装置を提供することができる。【００３０】（ｆ）本願の第６の発明に係る削孔装置では、上記（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）又は（ｅ）に記載の効果に加えて、以下のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記ユニット本体１１の上記外周壁２１に上記排出口２６をその外側から覆うカバー３０を設け、該カバー３０と上記外周壁２１の間に、上記排出口２６に連通し且つ該排出口２６の下端よりも下側において下方へ向けて開口する排出路３１を形成したので、上記排出口２６から外部へ排出される掘削土及びエアーは、常に上記排出路３１の下端開口部分から下方向に向けて噴出され、地面に、あるいは先に噴出されて堆積した掘削土に、衝突することでその運動エネルギーが減衰され、掘削土とか該掘削土から生じる粉塵の周囲への飛散が可及的に抑制される。また、空気伝播騒音も、上記排出路３１から下方へ向けて放出され、周辺環境への拡散放出が可及的に抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】  本願発明の実施の形態に係る削孔装置の全体構成及び使用状態を示す側面図である。である。
【図２】  図１に示した削孔装置による削孔作業状態の説明図である。
【図３】  図２に示した作業支援ユニットの分解斜視図である。
【図４】  ユニット本体の一部断面側面図である。
【図５】  図４のＶ−Ｖ矢視図である。
【図６】  リーダを備えない場合における作業支援ユニットの第１の固定手法を示す側面図である。
【図７】  上記作業支援ユニットの第２の固定手法を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】  以下、本願発明を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。
【００３３】  Ｉ：上記削孔装置Ｚの構成
図１には本願発明の実施形態に係る削孔装置Ｚを示している。この削孔装置Ｚは、支持基台４１の先端に立設状態で支持されたリーダ４２に取付けられて使用されるものであって、次述のオーガ１と連結ロッド３及びダウンザホールハンマー４を備えて構成される。
【００３４】  上記オーガ１は、後述のダウンザホールハンマー４を回転駆動するものであって、上記支持基台４１側のワイヤーロープ４４によって吊下支持されるとともに上記リーダ４２に設けられたガイドレール４３に掛止支持されており、上記ワイヤーロープ４４の巻上・巻下操作によって上記ガイドレール４３に沿って昇降駆動される。
【００３５】  上記オーガ１の下端側にはスイベルジョイント２を介して連結ロッド３が連結されるとともに、この連結ロッド３の下端には、ダウンザホールハンマー４が連結されている。このダウンザホールハンマー４は、周知構造をもつものであって、圧縮空気によって駆動されるピストンを内蔵するとともに、その先端にはハンマービッド５が備えられている。
【００３６】  また、上記ダウンザホールハンマー４の外周面の周方向の４等分位置には、該ダウンザホールハンマー４の軸方向へ延びる矩形の断面形状をもつ型材で構成される突条６が設けられている。なお、この突条６は、その本来的な機能は上記ハンマービッド５で順次削孔される掘削孔３４の内周面と上記ダウンザホールハンマー４の外周面との間の環状隙間の大きさを保持して、エアリフト作用による掘削土の排出スペースを確保するものであるが、この実施形態では、上記ダウンザホールハンマー４と該ダウンザホールハンマー４が嵌挿される後述の調整アダプタ１２との相対回転規制材として機能を持たせている。また、この突条６は、上記ダウンザホールハンマー４のみならず、これに連結される上記連結ロッド３の外周面にも設けられる。
【００３７】  そして、上記ハンマービッド５を上記オーガ１によって回転駆動させるとともに、上記ピストンによる打撃力を掛けることで削孔を行うものである。また、このハンマービッド５での削孔により発生する掘削土は、上記ハンマービッド５から噴出される加圧エアーによるエアリフト作用によって、上記ダウンザホールハンマー４の外周と掘削された掘削孔３４の内面との環状隙間を通って順次上方（上記掘削孔３４の上端開口側）へ移送され、地面上に噴出される（図２参照）。
【００３８】  なお、上記連結ロッド３は、削孔深さに応じて使用されるものであって、通常は複数本用いられるが、場合によっては連結ロッド３を用いず、上記ダウンザホールハンマー４のみで削孔作業が行われる場合もある。
【００３９】  ところで、このような削孔装置Ｚにおいては、削孔精度の確保の観点からは上記ダウンザホールハンマー４の芯振れを抑制する「振れ止め機能」が、作業現場の周辺環境を保全するという観点からは粉塵の周囲への飛散を抑制する「粉塵抑制機能」と騒音が周囲へ放出されるのを抑制する「騒音抑制機能」が要求されることは既述のとおりであり、この実施形態においては、これら三つの要求機能を簡単な構成によって実現すべく、次述の作業支援ユニット１０を備えている。以下、この作業支援ユニット１０の構成等を詳述する。
【００４０】  ＩＩ：作業支援ユニット１０の構成
上記作業支援ユニット１０は、本願発明の要旨を成すものであって、次述するユニット本体１１と調整アダプタ１２及び遮蔽体１３を備えて構成される。
【００４１】  「ユニット本体１１」
上記ユニット本体１１は、図２〜図５に示すように、所定径をもつ円筒体の一側を面摺状の平坦壁部２８とした外周壁２１と、該外周壁２１の上端を閉塞するように配置された天井壁２５で構成されており、その内部は下面側に開口する内部空間２０とされる。
【００４２】  上記外周壁２１は、所定間隔をもって離間対向する外壁面２１ａと内壁面２１ｂからなる二重壁構造とされ、この両壁面２１ａ，２１ｂの壁間空間には例えば、発泡樹脂材等の吸音性素材からなる吸音材２９が充填されている。
【００４３】  上記平坦壁部２８には、上下左右の四箇所に係止部３５が備えられており、上記ユニット本体１１は、上記各係止部３５を上記リーダ４２のガイドレール４３に掛止することで、該ガイドレール４３に沿って昇降可能とされるとともに、その軸心に直交する面方向への移動が規制されている。
【００４４】  上記外周壁２１の周方向の三位置、この実施形態では図５に示すように、上記平坦壁部２８に対向する位置と、該平坦壁部２８から左右方向へそれぞれ略９０度回転した二位置に、排出口２６を設けている。この排出口２６は、上記外周壁２１の上端近傍から下方（軸方向）へ向けて切り欠かれた略縦長矩形の開口とされる。さらに、上記外周壁２１の外面側における上記各排出口２６の形成部位には、該排出口２６を覆うようにしてカバー３０がそれぞれ設けられており、該カバー３０と上記外周壁２１の外面との間には上記排出口２６に連通する排出路３１が形成されている。そして、この排出路３１の下端は、上記排出口２６の下端よりも下側の高さ位置において可能へ向けて開口されている。なお、上記排出口２６の設置個数は必要に応じて設定されるものである。
【００４５】  上記天井壁２５は、上記外周壁２１と同様に、外壁面２５ａと内壁面２５ｂからなる二重壁構造とされ、この両壁面２５ａ，２５ｂの壁間空間には吸音材２９が充填されている。また、上記天井壁２５の中心位置には所定径の円筒壁２４が設けられている。この円筒壁２４は、後述の調整アダプタ１２の筒部１２ａ（図３参照）と直接に、あるいは調整リブ１２ｃを介して当接係合することで、上記ダウンザホールハンマー４の振れ止め作用を為すものである。
【００４６】  また、上記天井壁２５には、上記天井壁２５の外側を取り囲むようにして、スラスト玉軸受で構成される軸受１５が締着固定されている。そして、この軸受１５の下側のケーシングは上記天井壁２５に固定されるが、上側のケーシングはフリーとされ、ここに次述する調整アダプタ１２のフランジ部１２ｂが載置される（図２参照）。
【００４７】  「調整アダプタ１２」
上記調整アダプタ１２は、上記ユニット本体１１の上記円筒壁２４内に嵌挿配置されて、該円筒壁２４の内周面とここに挿通配置される上記ダウンザホールハンマー４の外周面との間の寸法差を調整して、上記三つの機能を実現させるものであって、所定径の筒部１２ａと、該筒部１２ａの上端に設けられたフランジ部１２ｂと、上記筒部１２ａの外周面の周方向の四位置に設けられた調整リブ１２ｃで構成される。そして、この調整アダプタ１２は、図２に示すように、その筒部１２ａ側を上記ユニット本体１１の円筒壁２４内にその上方から嵌挿し、上記フランジ部１２ｂを上記ユニット本体１１の天井壁２５に設けられた上記軸受１５の上面（上側ケーシングの上面）に載置した状態で使用される。
【００４８】  なお、このような上記調整アダプタ１２の上記軸受１５に載置状態においては、図２に示すように、上記軸受１５の外周縁に設けたブラケット５１と上記調整アダプタ１２のフランジ部１２ｂの外周縁に設けたブラケット５２の間に抜止めピン１６を差すことで、上記調整アダプタ１２が、上記ダウンザホールハンマー４の上昇移動とか、上記ダウンザホールハンマー４の打撃に伴う上下方向への振動を受けて、上記ユニット本体１１側から抜け出るのが確実に防止され、削孔作業における削孔装置の信頼性が向上する。
【００４９】  また、上記調整アダプタ１２の内周面の周方向４等分位置には、上記筒部１２ａの上面から上記フランジ部１２ｂの下端面に亘って軸方向へ延びる係合溝１８が設けられている。この係合溝１８には、上記ダウンザホールハンマー４に設けた上記突条６が係入し、この突条６と上記係合溝１８が該ダウンザホールハンマー４の回転方向において係合することで、該ダウンザホールハンマー４と上記調整アダプタ１２の相対回動が規制され、これら両者は非回動状態を維持しつつ、軸方向へ相対摺動可能に組み付けられることになる。そして、この調整アダプタ１２においては、上記ダウンザホールハンマー４と相対回転しないことから、上記筒部１２ａの内径及び上記係合溝１８の溝深さを、上記ダウンザホールハンマー４の外径及び上記突条６の先端位置に近接するように設定することができる。即ち、上記調整アダプタ１２の内周側と上記ダウンザホールハンマー４の外周側の間の隙間寸法をより小さくできる。
【００５０】  ところで、上記調整アダプタ１２の上記筒部１２ａの外面に設けられた上記調整リブ１２ｃの技術的な意義は以下の通りである。即ち、上記調整アダプタ１２の上記筒部１２ａの径寸法は、ここに挿通配置される上記ダウンザホールハンマー４の径寸法に対応して設定される（即ち、これら両者の寸法差を小さくするように設定される）ものであり、従って、使用する予定のダウンザホールハンマー４の種類に対応して上記調整アダプタ１２も、上記筒部１２ａの径寸法が異なるものを複数種類用意する。これに対して、上記ユニット本体１１は大型であってこれを多種類用意するのは経済的ではなく、従って、例えば、最大径のダウンザホールハンマー４を使用する場合において、このダウンザホールハンマー４に対応して選定される上記調整アダプタ１２を嵌挿し得る径寸法の円筒壁２４を備えたものを用意するのが好適である。
【００５１】  この場合、上記ユニット本体１１に多種類の調整アダプタ１２の中から、使用しようとしているダウンザホールハンマー４の径寸法に対応した径寸法の筒部１２ａをもつ調整アダプタ１２を選択するが、選択された調整アダプタ１２の種類によっては、その筒部１２ａの外径と上記円筒壁２４の内径との間大きな寸法差が生じ、上記調整アダプタ１２内に上記ダウンザホールハンマー４を挿通させて削孔作業を行う場合に該ダウンザホールハンマー４の振れ止め機能を発揮できないことになる。
【００５２】  そこで、上記調整アダプタ１２の上記筒部１２ａの外周面に上記調整リブ１２ｃを設けるとともに、この調整リブ１２ｃの幅方向を異ならせた複数種類の調整アダプタ１２を用意する。このようにすれば、多種類の調整アダプタ１２のうち、どの種類の調整アダプタ１２が選択された場合であっても、即ち、筒部１２ａの外径と上記円筒壁２４の内径との間大きな寸法差があっても、この寸法差は上記調整リブ１２ｃによって吸収され、常に上記調整リブ１２ｃの先端部が上記円筒壁２４の内周面に近接対向することになる。従って、上記ダウンザホールハンマー４の芯振れに起因して上記円筒壁２４と上記調整アダプタ１２の上記調整リブ１２ｃが係合し、上記調整アダプタ１２に外力が掛かった場合、この外力は上記円筒壁２４を介して上記ユニット本体１１全体で支持されることとなり、上記「振れ止め機能」が確実ならしめられる。
【００５３】  「遮蔽体１３」
上記遮蔽体１３は、上記調整アダプタ１２の内周側に上記ダウンザホールハンマー４が挿通された状態において、上記調整アダプタ１２の筒部１２ａの内周面と上記ダウンザホールハンマー４の外周面との間に形成される環状隙間をさらに狭める観点から設けられるものであって、例えば、強化ゴム等の耐摩耗性をもつ弾性材で円盤状に形成され、且つその内周縁において上記ダウンザホールハンマー４の上記各突条６に対応する位置には、該突条６を係入させ得る大きさをもつ係合溝１９が設けられている。この遮蔽体１３は、上記調整アダプタ１２のフランジ部１２ｂに対してボルト締着される。
【００５４】  また、上記遮蔽体１３は、上記調整アダプタ１２に締着固定されていることで、該調整アダプタ１２と共に、上記ダウンザホールハンマー４に非回動に係合され、該ダウンザホールハンマー４と一体的に回転する、即ち、上記ダウンザホールハンマー４と相対回動することはない。従って、上記遮蔽体１３においてはその内径を上記ダウンザホールハンマー４の外径よりも適宜寸法だけ小さ目に設定し、ここに上記ダウンザホールハンマー４が挿通されたとき、該遮蔽体１３の内周縁部分が弾性的にダウンザホールハンマー４の外周面に押し当てられるようにしても（換言すれば、これら両者間の隙間を可及的に皆無としても）、例えば、これら両者相対回動する構成の場合のように、上記遮蔽体１３の内周縁部が摩滅するというような問題は生じ得ず、この結果、上記遮蔽体１３による高い遮蔽効果の実現と上記遮蔽体１３の耐久性の向上を両立し得ることになる。
【００５５】  ＩＩＩ：削孔装置Ｚの使用状態及びその作用効果
上記削孔装置Ｚを用いた削孔作業に際しては、図１に示すように、削孔位置の近傍に上記支持基台４１を設置し、上記リーダ４２に支持させた上記作業支援ユニット１０の上記ユニット本体１１のみを削孔位置を覆うように地面上に載置し、且つその軸心、即ち、上記円筒壁２４の軸心が削孔軸線に可及的に合致するように位置決めして設置する。この設置状態においては、上記ユニット本体１１は上記リーダ４２側に支持されその平面方向への移動が規制されている。
【００５６】  一方、上記ワイヤーロープ４４により吊下され且つ上記リーダ４２側に昇降可能に支持された上記オーガ１には、上記スイベルジョイント２を介して上記連結ロッド３及びダウンザホールハンマー４が連結されている（図１の鎖線図示状態を参照）。この場合、予め、使用するダウンザホールハンマー４の大きさに合せて特定の調整アダプタ１２が選択されており、この選択された上記調整アダプタ１２は、上記オーガ１に上記連結ロッド３及びダウンザホールハンマー４を連結する前に、単体状態のままで上記オーガ１に吊下支持された上記ダウンザホールハンマー４の下端部、具体的には上記ハンマービッド５の直上位置に嵌挿配置されている。
【００５７】  この場合、上記調整アダプタ１２は、上記ダウンザホールハンマー４部分に対しては十分な隙間をもって配置されているが、上記ハンマービッド５の径寸法はその機能上、上記ダウンザホールハンマー４の径寸法よりも大きく設定されている。従って、上記ダウンザホールハンマー４に上記調整アダプタ１２を装着した状態で上記ダウンザホールハンマー４を吊り上げても、上記調整アダプタ１２は上記ハンマービッド５との係合によって上記ダウンザホールハンマー４から抜け出ることなく保持される。
【００５８】  次に、上記オーガ１とともに上記ダウンザホールハンマー４を降下させ、該ダウンザホールハンマー４をその先端のハンマービッド５側から上記ユニット本体１１の円筒壁２４内に嵌挿させる。この場合、上記ダウンザホールハンマー４が上記ユニット本体１１内に進入するに伴って、上記調整アダプタ１２もその筒部１２ａ側から上記円筒壁２４内に進入し、該円筒壁２４の上端側において上記ユニット本体１１の天井壁２５上固定された上記軸受１５上に載置されることで該ユニット本体１１側にセットされる（図２参照）。このセット状態では、上記調整アダプタ１２に設けた上記遮蔽体１３によって、上記ダウンザホールハンマー４の外周と上記調整アダプタ１２の筒部１２ａの内周との間の隙間が可及的に閉塞されている。以上で削孔準備が完了する。
【００５９】  次に、上記オーガ１を起動して上記ダウンザホールハンマー４を回転させるとともに、該ダウンザホールハンマー４のピストンを作動させて上記ハンマービッド５に打撃力を与えることで、該ハンマービッド５による地盤の削孔が行われる。この削孔作業においては、上記ダウンザホールハンマー４が回転するが、このダウンザホールハンマー４の回転によって上記調整アダプタ１２が該ダウンザホールハンマー４と一体的に回転しても、該調整アダプタ１２が上記軸受１５を介して上記ユニット本体１１該に支持されており、上記ダウンザホールハンマー４側の回転作用は側軸受１５において吸収され、上記調整アダプタ１２と上記ユニット本体１１の間に上記ダウンザホールハンマー４の回転を阻害するような抵抗作用は発生せず、該ダウンザホールハンマー４による削孔作業が適正に行われることになる。
【００６０】  一方、上記ダウンザホールハンマー４による削孔作業において発生する掘削土は、図２に示すように、上記ハンマービッド５の先端から噴出されるエアーのエアリフト作用によって順次掘削孔３４の内周面と上記ダウンザホールハンマー４の外周面の間の環状隙間を通って地面側へ移動され、掘削孔３４の開口端からエアーとともに上記ユニット本体１１の内部空間２０内に噴出される。そして、この内部空間２０内に噴出された掘削土及びエアーは、矢印Ａで示すように、上記ユニット本体１１に設けられた各排出口２６から上記排出路３１側へ移行し、該排出路３１の下端から地面側に向けて排出される。
【００６１】  この場合、上記ダウンザホールハンマー４が挿通される調整アダプタ１２の上記筒体１２ａと上記ユニット本体１１の上記円筒壁２４とがその径方向において係合することで、上記ダウンザホールハンマー４の径方向への芯振れが規制されるので、例えば上記ハンマービッド５が硬質の岩盤に当ったような場合でも、岩盤の掘削抵抗によって上記ダウンザホールハンマー４が芯振れすることがなく、削孔方向の直進性が確保され、精度の高い削孔作業が実現される。
【００６２】  また、上記内部空間２０内に噴出される掘削土及びエアーは、該内部空間２０内でその自由な動きが拘束され、上記排出口２６から外部へ排出されることから、例えば、掘削土及びエアーが掘削孔から自由に放出される場合に比して、掘削土からの粉塵の飛散が抑制されるとともに、掘削土及びエアーの噴出に伴って発生する騒音も上記内部空間２０内での反射減衰作用によって抑制される。
【００６３】  さらに、この実施形態では、上記調整アダプタ１２に上記遮蔽体１３を備えているので、上記ダウンザホールハンマー４の動きを阻害することなく上記環状隙間を可及的に閉塞することができ、これによって上記環状隙間から粉塵が外部へ放出されることが可及的に防止され、より高い粉塵抑制効果が得られる。
【００６４】  一方、騒音抑制機能に関しては、以下のような作用効果が得られる。即ち、この実施形態では、上記ユニット本体１１の上記外周壁２１と上記天井壁２５を共に二重壁構造とし且つその壁内部には吸音材２９を充填しているので、掘削土及びエアーの噴出しに伴う騒音のうち、空気伝播騒音は、内部空間２０内での反射減衰作用によって抑制されるとともに、該内部空間２０が上記排出口２６のみを介して外部に臨む構成であって該排出口２６を通して該外部へ漏れる空気伝播量が少ないことによっても抑制される。
【００６５】  さらに、鋼中伝播騒音は、上記外周壁２１の外壁面２１ａと内壁面２１ｂ及びこれらの間に充填された上記吸音材２９の各境界を通過する際における振動エネルギーの減衰作用と、上記吸音材２９における振動エネルギーの吸収緩和作用によって抑制される。
【００６６】  このように、空気伝播騒音と鋼中伝播騒音の双方が抑制されることで、高い騒音抑制効果を持つ削孔装置を提供することができる。
【００６７】  さらに、この実施形態では、上記ユニット本体１１の上記外周壁２１に上記排出口２６をその外側から覆うカバー３０を設け、該カバー３０と上記外周壁２１の間に、上記排出口２６に連通し且つ該排出口２６の下端よりも下側において下方へ向けて開口する排出路３１を形成したので、上記排出口２６から外部へ排出される掘削土及びエアーは、常に上記排出路３１の下端開口部分から下方向に向けて噴出され、地面に、あるいは先に噴出されて堆積した掘削土に、衝突することでその運動エネルギーが減衰され、掘削土とか該掘削土から生じる粉塵の周囲への飛散が可及的に抑制される。また、空気伝播騒音も、上記排出路３１から下方へ向けて放出され、周辺環境への拡散放出が可及的に抑制される。
【００６８】  その他
（１）上記実施形態においては、上記作業支援ユニット１０の上記ユニット本体１１を一体構成として説明したが、本願発明は係る構成に限定されるものではなく、例えば、上記ユニット本体１１を半割れ型の二分割構造に構成することもできる。
【００６９】（２）上記実施形態では、上記作業支援ユニット１０を上記リーダ４２に設けたガイドレール４３に掛止させることで該作業支援ユニット１０を固定設置するようにしている。しかし、実際の削孔作業現場においては、リーダ４２を備えず、削孔装置Ｚをクレーンによって吊下支持して削孔作業を行う場合もある。従って、このような状況下において上記作業支援ユニット１０を固定設置するための技術が必要であり、ここではその具体例を示す。
【００７０】  第１の具体例は、図６に示すように、バックホー等の建設機械５１に備えられた排土板５２に、アタッチメントとして支持材５３を取付け、この支持材５３に上記作業支援ユニット１０の上記係止部３５を掛止することで、該作業支援ユニット１０の固定設置を実現するものである。
【００７１】  第２の具体例は、図７に示すように、先ず、削孔位置の近傍にバイブロ５５によってＨ型鋼等の仮杭５６を打ち込む。しかるのち、この仮杭５６に設けたガイドレール材５７に上記作業支援ユニット１０側の係止部３５を掛止することで、上記作業支援ユニット１０を所定の削孔位置に固定設置するものである。
【符号の説明】
【００７２】  １    ・・オーガ
２    ・・スイベルジョイント
３    ・・連結ロッド
４    ・・ダウンザホールハンマー
５    ・・ハンマービッド
６    ・・突条
１０  ・・作業支援ユニット
１１  ・・ユニット本体
１２  ・・調整アダプタ
１３  ・・遮蔽体
１５  ・・軸受
１６  ・・抜止めピン
１７  ・・固定ボルト
１８  ・・係合溝
１９  ・・係合溝
２０  ・・内部空間
２１  ・・外周壁
２４  ・・円筒壁
２５  ・・天井壁
２６  ・・排出口
２８  ・・平坦壁部
２９  ・・吸音材
３０  ・・カバー
３１  ・・排出路
３２  ・・リブ
３４  ・・掘削孔
３５  ・・係止部
４１  ・・支持基台
４２  ・・リーダ
４３  ・・ガイドレール
４４  ・・ワイヤーロープ
５１  ・・ブラケット
５２  ・・ブラケット
【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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