(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
削進機は、同軸線上に削進ビット、エアーハンマー、１本以上接続するロッド、回転手段、及び配管スイベルを接続設置すると共に回転手段でそれらを回転駆動するように備え、
前記エアーハンマーは、シリンダー内にピストン状のハンマーを、該ハンマーの後部空間を前進気室、前部空間を後退気室として設定寸法前後動自在に内装すると共に、該ハンマーの先端をガイド孔を通して削進ビットの後面に相対して備え、
前記ロッドの先端の接続部から後端の接続部に前進用ポート、後退用ポート、及び排気用ポートを貫設し、該ロッドの先端の接続部に接続したシリンダーの後端に前進用ポート、後退用ポート、及び排気用ポートをあけ、該前進用ポートの末端を前進気室に開口し、後退用ポートの末端を後退気室に開口し、排気用ポートをハンマーの中心を通して削進ビットの前面中心に開口して備え、
前記回転手段は配管スイベルに接続する後端からロッドの後端の接続部に接続する先端に、前進用ポート、後退用ポート、及び排気用ポートを貫設すると共に、回転駆動用のギャー、モーターを備え、
前記配管スイベルはポート切換装置と配管接続する後端から回転手段の後端に接続する先端に前進用ポート、後退用ポート、及び排気用ポートを貫設して、
前記シリンダー、ロッド、回転手段、及び配管スイベルにおける、相互の前進用ポート、相互の後退用ポート、及び相互の排気用ポートを夫々接続連通して備え、
１本以上接続するロッド及びエアーハンマーの外周に、１本以上接続する埋設管を套嵌し、先頭の埋設管の先端を削進ビットに係合して備えたものであり、
上記削進機を架台に設置した油圧シリンダーで前進後退駆動するように備えたものであり、
ポート切換装置は、前進用ポート、後退用ポート、及び排気用ポートを設定位置に配設した装置本体に、中心軸線上に給気用ポートをあけると共に、周面の設定位置に前進用ポート、後退用ポート、及び排気用ポートを配設した円柱状のスプールを、設定寸法前後摺動及び速度調整自在に備えたものであり、
前記スプールの設定寸法前進摺動によって、装置本体の前進用ポートとスプールの前進用ポート及び給気用ポートを接続し、同時に、装置本体の後退用ポートとスプールの後退用ポートを遮断すると共に、装置本体の後退用ポートと排気用ポートを接続し、
また、スプールの設定寸法後退摺動によって、装置本体の後退用ポートとスプールの後退用ポート及び給気用ポートを接続し、同時に、装置本体の前進用ポートとスプールの前進用ポートを遮断すると共に、装置本体の前進用ポートとスプール及び装置本体の排気用ポートを接続するように備えたものであり、
前記削進機の配管スイベルとポート切換装置の装置本体の、相互の前進用ポート、相互の後退用ポート、及び相互の排気用ポートを夫々配管接続して備えたものである、
衝撃力コントロール式削進装置。
【請求項２】
エアーハンマーのシリンダーの先端に削進ビットを設定寸法上下動自在に連結すると共に、該削進ビットの外周に先頭の埋設管の先端を係合して、削進ビットの削進で埋設管を牽引埋設するように備え、
削進ビットの前面に拡縮回動自在に取付けた回動ビットの拡回動状態における削進ビットの回転手段による回転及びエアーハンマーのハンマーの前進後退動による衝撃力によって、地盤に埋設管より大径の孔を削進し、回動ビットの縮回動状態における油圧シリンダーによる削進機の後退引戻しによって、削進ビットを埋設管内を通して回収できるように備えたことを特徴とする、
請求項１の衝撃力コントロール式削進装置。
【請求項３】
削進ビットによる設定距離削進に伴い、１本以上の設定長のロッド及び１本以上の設定長の埋設管を順次接続するにつき、削進を一時停止し、最後位の埋設管の後端を削進機から取外すと共に最後位のロッドの後端の接続部を回転手段から取外し、削進機を油圧シリンダーで設定距離後退し、
次いで、新規のロッドの先端の接続部を前記最後位のロッドの後端の接続部に接続すると共に、該新規ロッドに新規の埋設管を套嵌してその先端を前記最後位の埋設管の後端に接続し、
次いで、前記新規ロッドの後端の接続部を回転手段に取付けて相互の前進用ポート、相互の後退用ポート、及び相互の排気用ポートを連通接続すると共に、前記の新規埋設管の後端を削進機に取付け、前記を繰返すことにより、１本以上のロッド及び１本以上の埋設管を順次接続するように備えたことを特徴とする、
請求項１の衝撃力コントロール式削進装置。
【請求項４】
ポート切換装置は、前進用ポート、後退用ポート、及び排気用ポートを設定位置に配設した円筒状の装置本体中に、中心軸線上に給気用のポートをあけた円柱状の周面の、前記装置本体の前進用ポート、後退用ポート、及び排気用ポートと対応した位置に前進用ポート、後退用ポート、及び排気用ポートを配設して設けたスプールを前後摺動自在に備えたものであり、
スプールの他端に調速モーターで回転する円板に扁心して一端を連結したリンクの他端を連結して該スプールを速度調整自在に設定寸法前後摺動するように備えて、装置本体とスプールの相互の前進用ポート、相互の後退用ポート、及び相互の排気用ポートの接続と遮断の切換えを行うと共にその切換速度を調整し、それによってハンマーの前進後退の速度を調整するように備え、
また、スプールの給気用ポートにアキュムレーター付エアーコンプレッサーの圧力空気の送給手段を配管接続し、該給気用ポートの空気圧を調整することによってエアーハンマーのハンマーの衝撃力を強弱調整するように備えたことを特徴とする、
請求項１の衝撃力コントロール式削進装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、削進機とポート切換装置からなり、両者の前進用ポート、後退用ポート、及び排気用ポート同士を夫々配管接続して備えた衝撃力コントロール式削進装置に係り、
削進機のエアーハンマーのハンマー(及び削進ビット)を、該ハンマーの前進衝突による打撃反発力の有、無に関係なく、即ち、該ハンマーの前進衝突による打撃反発力が小さく若しくは殆ど生じないような場合でも、本発明装置によって強制的にハンマー(及び削進ビット)を原位置に復帰させると共にハンマーの前進後退及びその速度、強弱を自在にコントロールして、削進対象地盤の硬質、軟質等に関係なく有効に削進できるようにした衝撃力コントロール式削進装置を提供するものである。
【０００２】
【従来の課題】
従来のエアーハンマーによる地盤の削進は圧力空気の圧力でハンマーを削進ビットに前進衝突し、該削進ビットを地盤に衝突してその衝撃力で地盤を破碎して削進する方式であり、地盤に衝突した打撃の反発力で削進ビット及びハンマーが原位置に復帰し、その復帰したハンマー及び削進ビットを再び圧搾エアーで急速前進衝突する作用を繰り返して削進するものである。
【０００３】
ところが、削進対象となる地盤が岩盤、玉石等の硬質地盤であれば、打撃の反発力が強いため削進ビット及びハンマーは復帰するが、互層地盤の砂礫、土等の軟質地盤であると、圧力空気で前進したハンマー及び削進ビットに衝突による打撃反発力が生じないため、ハンマー及び削進ビットが前進したまま動かなくなってしまって、削進ができなくなり、或は反発力が小さいためハンマーの打撃力が有効に作用できず、著しく削進効率がダウンしてしまうという大きな課題があった。
【０００４】
【発明による課題の解決】
そこで、本発明はエアーハンマーのハンマー及び削進ビットを、圧力空気による前進衝突による打撃反発力が生じない若しくは小さいような場合でも、即ち、反発力の有、無に関係なく、強制的に原位置に戻るように構成し、ハンマーの前進後退及びその強弱を自在にコントロールできるようにし、削進対象地盤の硬質、軟質等に関係なく有効に削進できるようにして、上記従来の課題を解決したものである。
【０００５】
【課題を解決する手段】
即ち、本発明は、削進機は、同軸線上に削進ビット、エアーハンマー、１本以上接続するロッド、回転手段、及び配管スイベルを接続設置すると共に回転手段でそれらを回転駆動するように備え、
【０００６】
前記エアーハンマーは、シリンダー内にピストン状のハンマーを、該ハンマーの後部空間を前進気室、前部空間を後退気室として設定寸法前後動自在に内装すると共に、該ハンマーの先端をガイド孔を通して削進ビットの後面に相対して備え、
【０００７】
前記ロッドの先端の接続部から後端の接続部に前進用ポート、後退用ポート、及び排気用ポートを貫設し、該ロッドの先端の接続部に接続したシリンダーの後端に前進用ポート、後退用ポート、及び排気用ポートをあけ、該前進用ポートの末端を前進気室に開口し、後退用ポートの末端を後退気室に開口し、排気用ポートをハンマーの中心を通してその前面中心に開口して備え、
【０００８】
前記回転手段は配管スイベルに接続する後端からロッドの後端の接続部に接続する先端に、前進用ポート、後退用ポート、及び排気用ポートを貫設すると共に、回転駆動用のギャー、モーターを備え、
前記配管スイベルはポート切換装置と配管接続する後端から回転手段の後端に接続する先端に前進用ポート、後退用ポート、及び排気用ポートを貫設して、
【０００９】
前記シリンダー４、ロッド６、回転手段７、及び配管スイベル８における、相互の前進用ポートＰ１、相互の後退用ポートＰ２、及び相互の排気用ポートＰ３を夫々接続連通して備え、
【００１０】
１本以上接続するロッド及びエアーハンマーの外周に、１本以上接続する埋設管を套嵌し、先頭の埋設管の先端を削進ビットに係合して備えたものであり、
【００１１】
上記削進機を架台に設置した油圧シリンダーで前進後退駆動するように備えたものであり、
【００１２】
ポート切換装置は、前進用ポート、後退用ポート、及び排気用ポートを設定位置に配設した装置本体に、中心軸線上に給気用ポートをあけると共に、周面の設定位置に前進用ポート、後退用ポート、及び排気用ポートを配設した円柱状のスプールを、設定寸法前後摺動及び速度調整自在に備えたものであり、
【００１３】
前記スプールの設定寸法前進摺動によって、装置本体の前進用ポートとスプールの前進用ポート及び給気用ポートを接続し、同時に、装置本体の後退用ポートとスプールの後退用ポートを遮断すると共に、装置本体の後退用ポートと排気用ポートを接続し、
【００１４】
また、スプール１８の設定寸法後退摺動によって、装置本体の後退用ポートとスプールの後退用ポート及び給気用ポートを接続し、同時に、装置本体の前進用ポートとスプールの前進用ポートを遮断すると共に、装置本体の前進用ポートとスプール及び装置本体の排気用ポートを接続するように備えたものであり、
【００１５】
前記削進機の配管スイベルとポート切換装置の装置本体の、相互の前進用ポート、相互の後退用ポート、及び相互の排気用ポートを夫々配管接続して備えたものである、衝撃力コントロール式削進装置によって課題を解決したものである。
【００１６】
【実施例】
次に本発明の実施例を説明する。図１、図２を参照。
削進機Ａは、同軸線上に削進ビット１、エアーハンマー３、１本以上接続するロッド6、回転手段７、及び配管スイベル８を接続設置すると共に回転手段７でそれらを回転駆動するように備え、
【００１７】
前記エアーハンマー３は、シリンダー４内にピストン状のハンマー５を、該ハンマー５の後部空間を前進気室９、前部空間を後退気室１０として設定寸法上下動自在に内装し、
該ハンマー５の先端をガイド孔１４を通して削進ビット１の後面に相対して備え、
【００１８】
前記ロッド６の先端の接続部から後端の接続部に前進用ポートＰ１、後退用ポートＰ２、及び排気用ポートＰ３を貫設し、
該ロッド６の先端の接続部に接続したシリンダー４の後端に前進用ポートＰ１、後退用ポートＰ２、及び排気用ポートＰ３をあけ、該前進用ポートＰ１の末端を前進気室９に開口し、後退用ポートＰ２の末端を後退気室１０に開口し、排気用ポートＰ３をハンマー５の中心を通してその前面中心に開口して備え、
【００１９】
前記回転手段７は配管スイベル８に接続する後端からロッド６の後端の接続部に接続する先端に、前進用ポートＰ１、後退用ポートＰ２、及び排気用ポートＰ３を貫設すると共に、回転駆動用のギャー、モーターを備え、
【００２０】
前記配管スイベル８は、ポート切換装置Ｂと配管接続する後端から回転手段７の後端に接続する先端に前進用ポートＰ１、後退用ポートＰ２、及び排気用ポートＰ３を貫設して、
【００２１】
前記シリンダー４、ロッド６、回転手段７、及び配管スイベル８における、相互の前進用ポートＰ１、相互の後退用ポートＰ２、及び相互の排気用ポートＰ３を夫々接続連通して備え、
【００２２】
１本以上接続するロッド６及びエアーハンマー３の外周に、１本以上接続する埋設管１１を套嵌し、先頭の埋設管１１の先端を削進ビット１に係合して該埋設管１１を牽引埋設するように備えたものであり、
【００２３】
上記削進機Ａを架台１２に設置した油圧シリンダー１３で前進後退駆動するように備えたものであり、
【００２４】
ポート切換装置Ｂは、前進用ポートＰ１、後退用ポートＰ２、及び排気用ポートＰ３を設定位置に配設した円筒状の装置本体１７に、中心軸線上に給気用ポートＰ４をあけると共に、周面の設定位置に前進用ポートＰ１、後退用ポートＰ２、及び排気用ポートＰ３を配設した円柱状のスプール１８を、設定寸法前後摺動及び速度調整自在に備えたものであり、
【００２５】
前記スプール１８の設定寸法前進摺動によって、装置本体１７の前進用ポートＰ１とスプール１８の前進用ポートＰ１及び給気用ポートＰ４を接続し、同時に、装置本体１７の後退用ポートＰ２とスプール１８の後退用ポートＰ２を遮断すると共に、装置本体１７の後退用ポートＰ２と排気用ポートＰ３を接続し、
【００２６】
また、スプール１８の設定寸法後退摺動によって、装置本体１７の後退用ポートＰ２とスプール１８の後退用ポートＰ２及び給気用ポートＰ４を接続し、同時に、装置本体１７の前進用ポートＰ１とスプール１８の前進用ポートＰ１を遮断すると共に、装置本体１７の前進用ポートＰ１とスプール１８及び装置本体１７の排気用ポートＰ３を接続するように備えたものであり、
【００２７】
前記削進機Ａの配管スイベル８とポート切換装置Ｂの装置本体１７の、相互の前進用ポートＰ１、相互の後退用ポートＰ２、及び相互の排気用ポートＰ３を夫々配管接続して、衝撃力コントロール式削進装置を構成したものである。
【００２８】
上記実施例装置において、削進ビット１の前面に拡縮回動自在に取付けた回動ビット２の拡回動状態における削進ビット１の回転手段７による回転及びハンマー５の前進動による衝突衝撃力によって、地盤２４に埋設管１１より大径の孔を削進し、回動ビット２の縮回動状態における油圧シリンダー１３による削進機Ａの後退引戻しによって、削進ビット１を埋設管１１内を通して回収できるように備える。
【００２９】
ポート切換装置Ｂのスプール１８の給気用ポートＰ４にアキュムレーター付エアーコンプレッサー１９等の圧力空気を配管供給し、該給気用ポートＰ４の空気圧を調整することによってエアーハンマー３のハンマー５の衝突衝撃力を強弱調整するように備える。
【００３０】
削進ビットＡによる設定距離削進に伴い、１本以上の設定長のロッド６及び１本以上の設定長の埋設管１１を順次接続するにつき、削進を一時停止し、最後位の埋設管１１の後端を削進機Ａから取外すと共に最後位のロッド６の後端の接続部２３を回転手段７から取外し、削進機Ａを油圧シリンダー１３で設定距離後退し、
次いで、新規のロッド６の先端の接続部２３を前記最後位のロッド６の後端の接続部２３に接続すると共に、該新規ロッド６に新規の埋設管１１を套嵌してその先端を前記最後位の埋設管１１の後端に接続し、
次いで、前記新規ロッド６の後端の接続部２３を回転手段７に取付けて相互の前進用ポート、相互の後退用ポート、及び相互の排気用ポートを連通接続すると共に、前記の新規埋設管１１の後端を削進機Ａに取付け、前記を繰返すことにより、１本以上のロッド６及び１本以上の埋設管１１を順次接続するように備える。
【００３１】
【作用】
まず、ポート切換装置Ｂのスプール１８を設定寸法前進摺動して、ポート切換装置Ｂの装置本体１７の前進用ポートＰ１とスプール１８の前進用ポートＰ１及び給気用ポートＰ４を接続し、エアーコンプレッサー１９の圧力空気を給気用ポートＰ４〜ポート切換装置Ｂの各前進用ポートＰ１〜配管Ｐ１〜削進機Ａの各前進用ポートＰ１〜エアーハンマー３のシリンダー４の前進気室９の順に給気してハンマー５を前進駆動し、削進ビット１の後面を打撃して削進ビット１を前進して削進する。
【００３２】
そのとき、後退気室１０の空気は、削進機Ａの各後退用ポートＰ２〜配管Ｐ２〜ポート切換装置Ｂの装置本体１７の後退用ポートＰ２〜スプール１８の排気用ポートＰ３〜装置本体１７の排気用ポートＰ３〜配管Ｐ３〜削進機Ａの各排気用ポートＰ３〜削進ビット１の先端〜地盤２４中の順に排気される。
【００３３】
反対に、ポート切換装置Ｂのスプール１８を設定寸法後退摺動して、ポート切換装置Ｂの装置本体１７の後退用ポートＰ２とスプール１８の後退用ポートＰ２及び給気用ポートＰ４を接続し、エアーコンプレッサー１９の圧力空気を給気用ポートＰ４〜ポート切換装置Ｂの各後退用ポートＰ２〜配管Ｐ２〜削進機Ａの各後退用ポートＰ２〜エアーハンマー３のシリンダー４の後退気室１０の順に給気してハンマー５を後退（復元）駆動し、削進ビット１の打撃を停止し削進を停止する。
【００３４】
そのとき、前進気室９の空気は、削進機Ａの各前進用ポートＰ1〜配管Ｐ１〜ポート切換装置Ｂの装置本体１７の前進用ポートＰ１〜スプール１８の排気用ポートＰ３〜装置本体１７の排気用ポートＰ３〜配管Ｐ３〜削進機Ａの各排気用ポートＰ３〜削進ビット１の先端〜地盤２４中の順に排気される。
【００３５】
上記のように、ポート切換装置Ｂから圧力空気を削進機Ａの前進気室９へ給気してハンマー３で削進ビット１を打撃して削進し、反対にポート切換装置Ｂから圧力空気を削進機Ａの後退気室１０へ給気してハンマー３を復元することを繰返し、その作用の繰り返しでエアーハンマー３のハンマー５が前進後退駆動して削進ビット１への衝突、復帰を繰り返し、回転手段７による削進ビット１の回転と相俟って地盤２４を削進する。
削進時は削進ビット１の回転ビット２が拡開して、埋設管１１より大径の孔を削進し、また、削進ビット１が埋設管１１を牽引して削進孔内に埋設する。
【００３６】
削進は、ポート切換装置Ｂのスプール１８の前後摺動速度を遅速調節して前進用ポートＰ１と後退用ポートＰ２の切換速度を遅速調節することによって、削進機Ａのエアーハンマー３の前進気室９と後退気室１０への送気切換えを調節して行い、また、ハンマー５の衝撃力はスプール１８の給気ポートＰ４へのエアーコンプレッサー１９による圧力空気の圧力を強弱調節して行う。
【００３７】
削進ビット１の回転速度は回転手段７の回転速度を例えば調速モーターによるギヤの回転速度を調節して行う。
【００３８】
削進ビット１の削進だけでも進行するが、同時に油圧シリンダー１３で削進機Ａを加圧前進して、削進及び管の埋設を行う。
【００３９】
削進目的地点に到達すると、削進を停止し、油圧シリンダー１３で削進機Ａ全体を引戻して、接続した埋設管１１及びロッド６を発進坑側で次々と取外して、削進ビット１を回収する。
【００４０】
埋設管１１を後の利用目的で地盤２４中に埋設したまま残す場合は、削進機Ａと最後位の埋設管１１の連結を外したのち、油圧シリンダー１３で削進機Ａを引戻すと、削進ビット１の回動ビット２が縮小回動して削進ビット１の外径を小さくし、先頭埋設管１１内に引戻し、同管１１内を通して発進坑側へ回収するものである。
【００４１】
【効果】
本発明は、削進機のエアーハンマーのハンマー及び削進ビットを、該ハンマーの前進衝突による打撃反発力の有、無に関係なく、即ち、該ハンマーの前進衝突による打撃反発力が小さく若しくは殆ど生じないような場合でも、強制的に原位置に復帰させると共に、ハンマーの前進後退及びその速度、強弱を自在にコントロール出来るようにしたので、従来のようにハンマー作動が停止するようなことなしに削進を有効に継続出来ると共に、削進対象地盤の硬質、軟質等に関係なく極めて効率的に削進できる優れた特徴がある。
【００４２】
ハンマーの衝撃作動を停止することなく継続できるため、削進孔の削進及び埋設管の牽引埋設をハンマーの衝撃力だけで行うことができ、それによって、削進機の先端の削進ビットの方向を変えるだけで自由な角度方向の削進が可能となり、例えば小さなスペースで人孔や枡等の削進を行うことも可能になる。
【００４３】
削進孔の削進と同時に牽引埋設した埋設管を必要に応じ地盤中に残して、削進機を引戻し回収出来るので、目的地盤中に残した埋設管を例えば人孔や宅地内の枡等として利用出来る利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例削進機の構成概略を示す縦断正面図。
【図２】本発明の実施例ポート切換装置の構成概略を示す縦断正面図。
【符号の説明】
Ａ  削進機
Ｂ  ポート切換装置
Ｐ１  前進用ポート及び配管
Ｐ２  後退用ポート及び配管
Ｐ３  排気用ポート及び配管
Ｐ４  給気用ポート及び配管
１  削進ビット
２  回動ビット
３  エアーハンマー
４  シリンダー
５  ハンマー
６  ロッド
７  回転手段（ギヤー、モーター）
８  配管スイベル
９  前進気室
１０  後退気室
１１  埋設管
１２  架台
１３  油圧シリンダー
１４  ガイド孔
１７  装置本体
１８  スプール
１９  エアーコンプレッサー
２０  調速モーター
２１  円板
２２  リンク
２３  接続部（ロッド）
２４  地盤
【図１】
0004399705.tif 000002
【図２】
0004399705.tif 000003