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JP3648289B2 - Hard rock excavation method and apparatus - Google Patents

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JP3648289B2
JP3648289B2 JP19050295A JP19050295A JP3648289B2 JP 3648289 B2 JP3648289 B2 JP 3648289B2 JP 19050295 A JP19050295 A JP 19050295A JP 19050295 A JP19050295 A JP 19050295A JP 3648289 B2 JP3648289 B2 JP 3648289B2
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JP
Japan
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casing tube
hard rock
stabilizer
grip mechanism
bit
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弘夫 中島
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Nippon Sharyo Ltd
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Nippon Sharyo Ltd
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Description

【0001】
【発明の属する技術】
本発明は、硬岩層の掘削に適する硬岩層掘削方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、ケーシングチューブを回転させながら押し込んで杭孔を掘削するオールケーシング工法が知られており、地中に押し込んだケーシングチューブ内の土砂はハンマグラブにより排出している。
【0003】
しかし、硬岩層の岩盤を掘削する場合には、ケーシングチューブを回転させながら押し込むことはできるものの、ケーシングチューブ内に残る円柱状の岩盤にハンマグラブを落下させて排出しようとしても、ハンマグラブが破損してしまい排出できない。
【0004】
そこで、このような硬岩層を掘削する際には、振動を加えたチゼルにより掘削するか、あるいは、ドリルパイプの先端に取り付けた硬岩掘削用のローラビットによるリバースサーキュレーション工法(いわゆるリバース工法)により掘削していた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来の工法では、チゼルに振動を加えるために、衝撃や振動の発生原因となり、周りの環境に影響を及ぼすという問題があった。また、硬岩層の掘削には、大きな回転トルクや押込力を必要とするが、ドリルパイプによる大きな回転トルクや押込力の伝達には限界があり、硬岩層での掘削効率の向上を図り難いという問題があった。
【0006】
そこで本発明は上記の課題を解決することを目的とし、周りの環境に及ぼす悪影響が小さく、硬岩層でも効率よく掘削できる硬岩層掘削方法及びその装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の方法を取った。即ち、
先端に掘削ビットが取り付けられたケーシングチューブを回転させながら押し込んで硬岩層に達するまで掘削した後、前記ケーシングチューブを所定量引き抜き、
排水管に摺動可能に装着したスタビライザを吊り下げると共に、硬岩用ビットが設けられた掘削具を取り付けたグリップ機構と前記スタビライザとをワイヤにより連結して前記排水管と共に前記ケーシングチューブ内に挿入し、
前記硬岩用ビットが前記硬岩層に当たって前記グリップ機構が前記ケーシングチューブ内周に係合し、
前記ケーシングチューブを回転させながら押し込んで硬岩用ビットにより硬岩層を掘削すると共に、前記ケーシングチューブ内に給水した水を岩屑と共に前記排水管を介して排出し、
更に、前記ケーシングチューブを前記所定量押し込んだ後、前記スタビライザを介して前記ワイヤにより前記グリップ機構を吊り上げて前記グリップ機構と前記ケーシングチューブとの係合を解除し、前記ケーシングチューブを回転させながら押し込んで前記掘削具による削孔を拡張掘削することを特徴とする硬岩層掘削方法がそれである。
【0008】
また、かかる目的を達成すべく、本発明は課題を解決するための手段として次の構成を取った。即ち、
先端に掘削ビットが取り付けられたケーシングチューブを回転させながら押し込む回転押込機構と、前記ケーシングチューブ内周に係合・離脱可能なグリップ機構とを備えると共に、硬岩用ビットが設けられた掘削具を前記グリップ機構に取り付け、前記グリップ機構内を貫通させて更に前記掘削具の先端で底に向かって開口した排水管を設ける。
【0009】
また、該排水管にスタビライザを摺動可能に装着して前記スタビライザと前記グリップ機構をワイヤで連結して前記スタビライザの摺動により前記ワイヤを介して前記グリップ機構と前記ケーシングチューブ内周とを係合・離脱させることを特徴とする硬岩層掘削装置の構成がそれである。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図2に示すように、1は回転押込機構で、水平状態に保持されるベースフレーム2に、昇降フレーム3を昇降する昇降シリンダ4を1組立設し、昇降フレーム3に軸受け5を介してリング状の回転部材6を回転可能に支持している。回転部材6の外周にはギヤ7が形成されており、昇降フレーム3に設けた油圧モータ8の回転軸に固着した駆動ギヤ8aとギヤ7とをアイドルギヤ9を介して噛合させ、油圧モータ8の回転により回転部材6を回転するように構成されている。
【0011】
回転部材6の内周には、先端に掘削ビット10aが取り付けられたケーシングチューブ10を挿通可能なテーパ孔11が形成されており、テーパ孔11は下方に向かって縮径するように形成されている。回転部材6の上方には、昇降フレーム3に配置されたチャックシリンダ12により昇降されるブラケット13aが設けられており、ブラケット13aと回転部材6との間に、ベアリング13bを介して回転フレーム13cがブラケット13aと共に昇降するように支持されて配設されている。回転フレーム13cから吊下げられた楔状のチャック部材14が、テーパ孔11とケーシングチューブ10との間に挿入されている。
【0012】
ケーシングチューブ10内に、同芯上に配置される排水管15は、その先端がケーシングチューブ10の先端から突き出る長さに形成されている。ケーシングチューブ10内の排水管15には、その外周にグリップ機構16が設けられている。
【0013】
グリップ機構16は、排水管15の外周に固着された筒部材20と、ケーシングチューブ10の内周に沿って円周上に配置された複数のグリップ部材22とを備えている。また、排水管15の軸方向に移動可能なウエイト23を備え、ウエイト23とグリップ部材22とは、ウエイト23の下方への移動でグリップ部材22を径方向に移動して拡開するように、両端が揺動可能に支持されたリンク25で連結されている。筒部材20とグリップ部材22との間は、上下一組のリンク26,27で連結されている。
【0014】
グリップ機構16は、ウエイト23の自重によりグリップ部材22を拡開させて、ケーシングチューブ10の内周に係合するように構成されているが、ばねの付勢力によりグリップ部材22を拡開させて係合するようにしてもよく、あるいは、ケーシングチューブ10の内周に形成した縦溝にグリップ部材22を挿入して、ケーシングチューブ10を係合させてもよい。
【0015】
筒部材20の下端には、掘削具28が固定されており、掘削具28の底面には、複数の硬岩用ビット30が取り付けられている。硬岩用ビット30には硬岩層の掘削に使用される周知のローラビット等が用いられる。また、排水管15は、筒部材20内を貫通し、その先端が掘削具28の底面で下方に向かって開口されている。更に、掘削具28には、軸方向に複数の貫通孔31が形成されている(図1参照)。
【0016】
排水管15の上端側には、スタビライザ32が排水管15に形成された凸部15a,15b間に摺動可能に装着されている。スタビライザ32の外周は、ケーシングチューブ10の内周に挿入できる大きさに形成されており、ケーシングチューブ10の回転の際には、排水管15の振れを防止できるように構成されている。また、スタビライザ32とウエイト23とは一対のワイヤ33により連結されており、スタビライザ32の摺動と共にウエイト23が上下動するように構成されている。
【0017】
排水管15の上端にはポンプ34が取り付けられており、ポンプ34にはスイベルジョイント36を介して排水ホース38が接続されている。また、図示しないタンク等から給水される給水管40の先端が、ケーシングチューブ10内に開口されている。更に、排水管15と並列にエアー送管42が配置されており、エアー送管42の先端は、排水管15先端近傍にまで延出されている。
【0018】
次に、前述した本実施例の硬岩層掘削装置の作動について、掘削工程順と共に図3によって説明する。尚、粘土、シルト、砂れき等の一般土質層48の下に、硬岩層50がある地盤の掘削を例に説明する。
まず、ケーシングチューブ10が回転押込機構1に挿入され、チャックシリンダ12が駆動されてブラケット13aを下降させる。これにより、ベアリング13b、回転フレーム13cを介してチャック部材14がテーパ孔11とケーシングチューブ10との間に挿入され、チャック部材14により回転部材6とケーシングチューブ10とが締結される。
【0019】
次に、油圧モータ8が回転駆動されて、駆動ギヤ8a、アイドルギヤ9を介して回転部材6が回転され、回転部材6の回転と共にケーシングチューブ10が回転される。また、昇降シリンダ4を駆動して昇降フレーム3を下降させ、回転部材6、チャック部材14等を介してケーシングチューブ10を地中に押し込む。
【0020】
ケーシングチューブ10を回転させながら押し込み、掘削ビット10aにより掘削すると、内側には土砂が残る。この土砂は、クレーンで吊り上げた図示しないハンマグラブを落下させ、ハンマグラブによりケーシングチューブ10の外部に排出する。ケーシングチューブ10を用いて掘削することにより、孔壁崩壊を確実に防止しながら大深度の掘削ができ、高い鉛直性の杭孔が得られる。従って、一般土質層48が厚い場合であっても適用できる。
【0021】
これを繰り返して掘削し、掘削ビット10aが硬岩層50に達したときには、押し込みを停止し、昇降シリンダ4を駆動して昇降フレーム3を上昇させ、図3(イ)に示すように、ケーシングチューブ10を地中から所定量引き抜く。この所定量は、後述する掘削具28により硬岩層50を1工程で掘削できる最大量であり、筒部材20の長さ等や硬岩層50の硬さ等により適宜決定すればよい。
【0022】
次に、図3(ロ)に示すように、掘削具28を取り付けたグリップ機構16を排水管15と共にケーシングチューブ10内に挿入する。その際には、図1に示すように、スタビライザ32に締結したワイヤ52をクレーンのフック54に掛けて吊り上げる。これにより、凸部15bを介して排水管15が吊り上げられると共に、ワイヤ33を介してウエイト23が吊り上げられる。これにより、グリップ機構16では、リンク25,26,27によりグリップ部材22がケーシングチューブ10の中心に向かって移動して縮小され、ケーシングチューブ10内に挿入できるようになる。
【0023】
硬岩用ビット30が硬岩層50に当たり、更に、フック54が下降されてワイヤ52が緩められると、ウエイト23が自重により下降し、リンク25を介してグリップ部材22がケーシングチューブ10の径方向外側に向かって拡開される。よって、グリップ部材22がケーシングチューブ10の内周に押し付けられ、グリップ機構16とケーシングチューブ10とが係合される。
【0024】
一方、給水管40からケーシングチューブ10内に給水する。給水する際の水位は、地面と同じあるいはそれよりも低いレベルであってもよい。孔壁崩壊の防止はケーシングチューブ10で行われ、給水量は岩屑の吸入に必要な量があれば十分である。尚、排水ホース38はワイヤ56により吊り上げて支えればよい。
【0025】
次に、回転押込機構1によりケーシングチューブ10を回転させながら押し込み、グリップ機構16を介して掘削具28を一体的に回転させると共に、硬岩層50に押し付ける。よって、掘削具28の硬岩用ビット30により硬岩層50が掘削される。ケーシングチューブ10を介して掘削具28に回転トルク、押込力が伝達されるので、大きな回転トルク及び押込力を硬岩用ビット30に付与でき、効率よく掘削できる。
【0026】
また、給水された水は、貫通孔31を通り、排水管15、ポンプ34、スイベルジョイント36、排水ホース38を介してケーシングチューブ10内から排水する。排水は、掘削具28の中央で下方に向かって開口された排水管15から吸入されるので、硬岩用ビット30による岩屑も同時に吸入され、ケーシングチューブ10外に排出される(図3(ハ))。尚、同時にエアー送管42から圧縮空気を供給して、岩屑のリフトを助けるようにしてもよい。
【0027】
硬岩層50の掘削に伴って、ケーシングチューブ10も下降し、掘削具28により掘削される削孔58の径はケーシングチューブ10の内径よりも小さいので、ケーシングチューブ10の先端の掘削ビット10aが再び硬岩層50に突き当たる。
【0028】
その際には、スタビライザ32を図示しないクレーンによりワイヤ52を介して吊り上げる。これにより、ウエイト23がワイヤ33を介して吊り上げられ、リンク25を介してグリップ部材22が縮小され、グリップ機構16とケーシングチューブ10との係合が解除される。
【0029】
更に、ケーシングチューブ10を回転しながら押し込み、掘削ビット10aにより硬岩層50を掘削する。硬岩用ビット30により掘削された削孔58を掘削ビット10aによる径にまで拡張する。また、掘削ビット10aによる掘削は、硬岩用ビット30により掘削した深さに達するまで行う(図3(ニ))。この際にも、排水管15を介して岩屑が排出される。
【0030】
この工程により、ケーシングチューブ10を所定量引き抜いた分の深さに硬岩層50を掘削でき、この深さで硬岩層50の掘削深さが十分な場合には、スタビライザ32をクレーンにより吊り上げて、排水管15、グリップ機構16、掘削具28をケーシングチューブ10の外に取り出す。そして、図示しない鉄筋籠を挿入し、コンクリートを打設すると共に、回転押込機構1の昇降シリンダ4を駆動して、ケーシングチューブ10を引き抜く。
【0031】
一方、硬岩層50を更に掘削するときには、スタビライザ32を上昇させてグリップ機構16とケーシングチューブ10との係合を解除してから、ケーシングチューブ10を再び所定量引き抜き、スタビライザ32を下降させてグリップ機構16とケーシングチューブ10とを係合する。そして、ケーシングチューブ10を回転させながら押し込み、掘削具28により硬岩層50を掘削して、前述した工程を繰り返す。これにより、硬岩層50を所定の深さにまで掘削することができる。尚、図3(ニ)に示すように、ケーシングチューブ10や排水管15を継ぎ足して、その全長を延長すれば、種々の深さに対応できる。
【0032】
以上本発明はこの様な実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【0033】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の硬岩層掘削方法は、一般土質層をケーシングチューブにより掘削し、一般土質層の下の硬岩層をケーシングチューブ、グリップ機構を介して大きな回転トルク、押込力が伝達される掘削具により効率よく掘削することができると共に周りの環境に与える悪影響も小さく、岩屑は排水と共に効率よく排出できるという効果を奏する。
【0034】
また、硬岩層掘削装置は、一般土質層をケーシングチューブにより掘削することができると共に、掘削ビットが硬岩層に達したときには、グリップ機構をケーシングチューブに係合させて、ケーシングチューブ、グリップ機構を介して硬岩用ビットにより硬岩層を掘削し、岩屑は排水管から排出するので、大きな回転トルク、押込力で掘削でき、効率よく掘削することができると共に周りの環境に与える悪影響も小さい。スタビライザを設けることにより、排水管の振れを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例としての硬岩層掘削装置の一部を断面で示す斜視図である。
【図2】本実施例の硬岩層掘削装置の断面図である。
【図3】本実施例の硬岩層掘削方法の工程順を示す説明図である。
【符号の説明】
1…回転押込機構 10…ケーシングチューブ
10a…掘削ビット 15…排水管
16…グリップ機構 28…掘削具
30…硬岩用ビット 32…スタビライザ
40…給水管 48…一般土質層
50…硬岩層 58…削孔
[0001]
[Technology to which the invention belongs]
The present invention relates to a hard rock layer excavation method and apparatus suitable for excavation of a hard rock layer.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an all-casing method is known in which a casing tube is pushed in while rotating to excavate a pile hole, and earth and sand in the casing tube pushed into the ground are discharged by a hammaglab.
[0003]
However, when excavating a hard rock bedrock, the casing tube can be pushed in while rotating. It cannot be discharged.
[0004]
Therefore, when excavating such a hard rock layer, it is excavated with a chisel with vibration, or a reverse circulation method using a roller bit for hard rock excavation attached to the tip of a drill pipe (so-called reverse method) Was drilling by.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional construction method, since vibration is applied to the chisel, there is a problem that it causes impact and vibration and affects the surrounding environment. In addition, excavation of hard rock layers requires large rotational torque and indentation force, but there is a limit to the transmission of large rotational torque and indentation force by drill pipes, and it is difficult to improve excavation efficiency in hard rock layers There was a problem.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a hard rock layer excavation method and apparatus capable of excavating even a hard rock layer with a small adverse effect on the surrounding environment.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, the present invention takes the following method to solve the problem. That is,
After digging until the hard rock layer is reached by pushing the casing tube with the excavation bit attached to the tip, the casing tube is pulled out by a predetermined amount,
A stabilizer mounted slidably on a drain pipe is suspended, and a grip mechanism with an excavator provided with a hard rock bit is connected to the stabilizer by a wire and inserted into the casing tube together with the drain pipe. And
The hard rock bit hits the hard rock layer and the grip mechanism engages the inner periphery of the casing tube;
Extruding a hard rock layer with a hard rock bit while pushing the casing tube while rotating, and discharging water supplied into the casing tube together with debris through the drain pipe ,
Further, after the casing tube is pushed in by the predetermined amount, the grip mechanism is lifted by the wire through the stabilizer to release the engagement between the grip mechanism and the casing tube, and the casing tube is pushed in while rotating. This is a hard rock excavation method characterized in that the drilling hole by the excavator is expanded.
[0008]
In order to achieve this object, the present invention has the following configuration as means for solving the problems. That is,
An excavator having a rotary push-in mechanism that pushes in while rotating a casing tube having a drill bit attached to the tip, and a grip mechanism that can be engaged and disengaged from the inner periphery of the casing tube, and that is provided with a hard rock bit. the attachment to the grip mechanism, the further inside gripping mechanism to penetrate towards the bottom at the tip of the drilling tool Keru set the drain pipe is open.
[0009]
In addition, a stabilizer is slidably attached to the drain pipe, the stabilizer and the grip mechanism are connected by a wire, and the grip mechanism and the inner circumference of the casing tube are engaged via the wire by sliding of the stabilizer. This is the structure of hard rock excavation equipment, which is characterized by joining and leaving .
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIG. 2, reference numeral 1 denotes a rotary push-in mechanism, in which a lifting cylinder 4 for lifting and lowering the lifting frame 3 is assembled on a base frame 2 held in a horizontal state, and a ring is connected to the lifting frame 3 via a bearing 5. A cylindrical rotating member 6 is rotatably supported. A gear 7 is formed on the outer periphery of the rotary member 6, and the drive gear 8 a fixed to the rotary shaft of the hydraulic motor 8 provided on the elevating frame 3 and the gear 7 are engaged with each other via the idle gear 9. It is comprised so that the rotation member 6 may be rotated by rotation.
[0011]
A tapered hole 11 is formed on the inner periphery of the rotating member 6 so that the casing tube 10 having a drilling bit 10a attached to the tip can be inserted therethrough. The tapered hole 11 is formed so as to decrease in diameter downward. Yes. Above the rotating member 6, a bracket 13 a that is moved up and down by a chuck cylinder 12 disposed on the lifting frame 3 is provided, and the rotating frame 13 c is interposed between the bracket 13 a and the rotating member 6 via a bearing 13 b. It is supported and arranged so as to move up and down together with the bracket 13a. A wedge-shaped chuck member 14 suspended from the rotating frame 13 c is inserted between the tapered hole 11 and the casing tube 10.
[0012]
In the casing tube 10, the drain pipe 15 disposed concentrically is formed with a length that protrudes from the tip of the casing tube 10. The drain pipe 15 in the casing tube 10 is provided with a grip mechanism 16 on the outer periphery thereof.
[0013]
The grip mechanism 16 includes a cylindrical member 20 fixed to the outer periphery of the drain pipe 15 and a plurality of grip members 22 disposed on the circumference along the inner periphery of the casing tube 10. In addition, a weight 23 that is movable in the axial direction of the drain pipe 15 is provided, and the weight 23 and the grip member 22 are expanded by moving the grip member 22 in the radial direction by moving the weight 23 downward. Both ends are connected by a link 25 supported so as to be swingable. The cylindrical member 20 and the grip member 22 are connected by a pair of upper and lower links 26 and 27.
[0014]
The grip mechanism 16 is configured to expand the grip member 22 by its own weight and engage the inner periphery of the casing tube 10. However, the grip mechanism 16 is expanded by the biasing force of the spring. You may make it engage, or the grip member 22 may be inserted in the vertical groove formed in the inner periphery of the casing tube 10, and the casing tube 10 may be engaged.
[0015]
An excavation tool 28 is fixed to the lower end of the tubular member 20, and a plurality of hard rock bits 30 are attached to the bottom surface of the excavation tool 28. As the hard rock bit 30, a well-known roller bit used for excavation of a hard rock layer is used. Further, the drain pipe 15 penetrates through the cylindrical member 20, and the tip thereof is opened downward on the bottom surface of the excavator 28. Furthermore, a plurality of through holes 31 are formed in the excavator 28 in the axial direction (see FIG. 1).
[0016]
On the upper end side of the drain pipe 15, a stabilizer 32 is slidably mounted between convex portions 15 a and 15 b formed on the drain pipe 15. The outer periphery of the stabilizer 32 is formed in a size that can be inserted into the inner periphery of the casing tube 10, and is configured to prevent the drainage pipe 15 from shaking when the casing tube 10 rotates. The stabilizer 32 and the weight 23 are connected by a pair of wires 33, and the weight 23 is configured to move up and down as the stabilizer 32 slides.
[0017]
A pump 34 is attached to the upper end of the drain pipe 15, and a drain hose 38 is connected to the pump 34 via a swivel joint 36. In addition, the tip of the water supply pipe 40 supplied from a tank (not shown) is opened in the casing tube 10. Furthermore, an air feed pipe 42 is arranged in parallel with the drain pipe 15, and the tip of the air feed pipe 42 extends to the vicinity of the tip of the drain pipe 15.
[0018]
Next, the operation of the hard rock excavation apparatus of the present embodiment will be described with reference to FIG. An example of excavation of the ground having the hard rock layer 50 under the general soil layer 48 such as clay, silt, and gravel will be described.
First, the casing tube 10 is inserted into the rotary push-in mechanism 1, and the chuck cylinder 12 is driven to lower the bracket 13a. Thus, the chuck member 14 is inserted between the tapered hole 11 and the casing tube 10 via the bearing 13b and the rotating frame 13c, and the rotating member 6 and the casing tube 10 are fastened by the chuck member 14.
[0019]
Next, the hydraulic motor 8 is driven to rotate, the rotating member 6 is rotated via the drive gear 8 a and the idle gear 9, and the casing tube 10 is rotated together with the rotation of the rotating member 6. Further, the elevating cylinder 4 is driven to lower the elevating frame 3, and the casing tube 10 is pushed into the ground via the rotating member 6, the chuck member 14, and the like.
[0020]
When the casing tube 10 is pushed in while being rotated and excavated by the excavation bit 10a, earth and sand remain inside. This earth and sand drops a not-shown hung maglab lifted by a crane and discharges it to the outside of the casing tube 10 by the hung maglab. Excavation using the casing tube 10 enables excavation at a great depth while reliably preventing hole wall collapse, and a highly vertical pile hole is obtained. Therefore, the present invention can be applied even when the general soil layer 48 is thick.
[0021]
When this excavation is repeated and the excavation bit 10a reaches the hard rock layer 50, the push-in is stopped, the elevating cylinder 4 is driven to raise the elevating frame 3, and as shown in FIG. 10 is pulled out from the ground by a predetermined amount. This predetermined amount is the maximum amount by which the hard rock layer 50 can be excavated in one step by the excavator 28 described later, and may be appropriately determined depending on the length of the cylindrical member 20 and the hardness of the hard rock layer 50, and the like.
[0022]
Next, as shown in FIG. 3B, the grip mechanism 16 to which the excavator 28 is attached is inserted into the casing tube 10 together with the drain pipe 15. At that time, as shown in FIG. 1, the wire 52 fastened to the stabilizer 32 is hung on the hook 54 of the crane. As a result, the drain pipe 15 is lifted via the convex portion 15 b and the weight 23 is lifted via the wire 33. As a result, in the grip mechanism 16, the grip member 22 is moved toward the center of the casing tube 10 by the links 25, 26, and 27 to be reduced, and can be inserted into the casing tube 10.
[0023]
When the hard rock bit 30 hits the hard rock layer 50 and further the hook 54 is lowered and the wire 52 is loosened, the weight 23 is lowered by its own weight, and the grip member 22 is radially outward of the casing tube 10 via the link 25. It is expanded toward. Therefore, the grip member 22 is pressed against the inner periphery of the casing tube 10, and the grip mechanism 16 and the casing tube 10 are engaged.
[0024]
On the other hand, water is supplied from the water supply pipe 40 into the casing tube 10. The water level at the time of water supply may be the same level or lower than that of the ground. The prevention of the collapse of the hole wall is performed by the casing tube 10, and the amount of water supply is sufficient if there is an amount necessary for sucking debris. The drain hose 38 may be lifted and supported by the wire 56.
[0025]
Next, the rotary push-in mechanism 1 is pushed in while rotating the casing tube 10, and the excavator 28 is integrally rotated through the grip mechanism 16 and is pressed against the hard rock layer 50. Therefore, the hard rock layer 50 is excavated by the hard rock bit 30 of the excavator 28. Since the rotational torque and the pushing force are transmitted to the excavator 28 through the casing tube 10, a large rotational torque and the pushing force can be applied to the hard rock bit 30, and the drilling can be efficiently performed.
[0026]
The supplied water passes through the through hole 31 and drains from the casing tube 10 through the drain pipe 15, the pump 34, the swivel joint 36, and the drain hose 38. Since the drainage is sucked from the drain pipe 15 opened downward in the center of the excavator 28, the debris from the hard rock bit 30 is also sucked and discharged out of the casing tube 10 (FIG. 3 ( C))). At the same time, compressed air may be supplied from the air feed pipe 42 to assist debris lift.
[0027]
As the hard rock layer 50 is excavated, the casing tube 10 is also lowered, and the diameter of the drill hole 58 excavated by the excavator 28 is smaller than the inner diameter of the casing tube 10, so that the excavation bit 10 a at the tip of the casing tube 10 is again. It hits the hard rock layer 50.
[0028]
In that case, the stabilizer 32 is lifted through the wire 52 by a crane (not shown). As a result, the weight 23 is lifted via the wire 33, the grip member 22 is reduced via the link 25, and the engagement between the grip mechanism 16 and the casing tube 10 is released.
[0029]
Further, the casing tube 10 is pushed in while being rotated, and the hard rock layer 50 is excavated by the excavation bit 10a. The drilling hole 58 excavated by the hard rock bit 30 is expanded to the diameter of the excavation bit 10a. Further, the excavation by the excavation bit 10a is performed until reaching the depth excavated by the hard rock bit 30 (FIG. 3D). Also at this time, debris is discharged through the drain pipe 15.
[0030]
By this step, the hard rock layer 50 can be excavated to a depth that is a predetermined amount of the casing tube 10 pulled out. When the excavation depth of the hard rock layer 50 is sufficient at this depth, the stabilizer 32 is lifted by a crane, The drain pipe 15, the grip mechanism 16 and the excavator 28 are taken out of the casing tube 10. Then, a reinforcing bar rod (not shown) is inserted to place concrete, and the elevating cylinder 4 of the rotary push-in mechanism 1 is driven to pull out the casing tube 10.
[0031]
On the other hand, when further excavating the hard rock layer 50, the stabilizer 32 is lifted to release the engagement between the grip mechanism 16 and the casing tube 10, and then the casing tube 10 is pulled out again by a predetermined amount, and the stabilizer 32 is lowered to grip. The mechanism 16 and the casing tube 10 are engaged. Then, the casing tube 10 is pushed in while being rotated, the hard rock layer 50 is excavated by the excavator 28, and the above-described steps are repeated. Thereby, the hard rock layer 50 can be excavated to a predetermined depth. In addition, as shown in FIG. 3 (d), if the casing tube 10 and the drain pipe 15 are added and the full length is extended, it can respond to various depths.
[0032]
The present invention is not limited to such embodiments as described above, and can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention.
[0033]
【The invention's effect】
As described above in detail, the hard rock layer excavation method of the present invention excavates the general soil layer with the casing tube, and the hard rock layer under the general soil layer transmits a large rotational torque and indentation force through the casing tube and the grip mechanism. It is possible to excavate efficiently with the excavated tool, and the adverse effect on the surrounding environment is small, and debris can be efficiently discharged together with drainage.
[0034]
The hard rock layer excavator can excavate a general soil layer with a casing tube, and when the excavation bit reaches the hard rock layer, the grip mechanism is engaged with the casing tube and the casing tube and the grip mechanism are interposed. Since the hard rock layer is excavated by the hard rock bit and the debris is discharged from the drain pipe, it can be excavated with a large rotational torque and pushing force, and it can be excavated efficiently and has little adverse effect on the surrounding environment. By providing the stabilizer, it is possible to prevent the drain pipe from shaking.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a part of a hard rock excavation apparatus as an embodiment of the present invention in cross section.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a hard rock layer excavating apparatus according to the present embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a process sequence of a hard rock excavation method according to the present embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotary pushing mechanism 10 ... Casing tube 10a ... Excavation bit 15 ... Drain pipe 16 ... Grip mechanism 28 ... Excavator 30 ... Hard rock bit 32 ... Stabilizer 40 ... Water supply pipe 48 ... General soil layer 50 ... Hard rock layer 58 ... Cutting Hole

Claims (2)

先端に掘削ビットが取り付けられたケーシングチューブを回転させながら押し込んで硬岩層に達するまで掘削した後、前記ケーシングチューブを所定量引き抜き、
排水管に摺動可能に装着したスタビライザを吊り下げると共に、硬岩用ビットが設けられた掘削具を取り付けたグリップ機構と前記スタビライザとをワイヤにより連結して前記排水管と共に前記ケーシングチューブ内に挿入し、
前記硬岩用ビットが前記硬岩層に当たって前記グリップ機構が前記ケーシングチューブ内周に係合し、
前記ケーシングチューブを回転させながら押し込んで硬岩用ビットにより硬岩層を掘削すると共に、前記ケーシングチューブ内に給水した水を岩屑と共に前記排水管を介して排出し、
更に、前記ケーシングチューブを前記所定量押し込んだ後、前記スタビライザを介して前記ワイヤにより前記グリップ機構を吊り上げて前記グリップ機構と前記ケーシングチューブとの係合を解除し、前記ケーシングチューブを回転させながら押し込んで前記掘削具による削孔を拡張掘削することを特徴とする硬岩層掘削方法。
After digging until the hard rock layer is reached by pushing the casing tube with the excavation bit attached to the tip, the casing tube is pulled out by a predetermined amount,
A stabilizer mounted slidably on a drain pipe is suspended, and a grip mechanism with an excavator provided with a hard rock bit is connected to the stabilizer by a wire and inserted into the casing tube together with the drain pipe. And
The hard rock bit hits the hard rock layer and the grip mechanism engages the inner periphery of the casing tube;
Extruding a hard rock layer with a hard rock bit while pushing the casing tube while rotating, and discharging water supplied into the casing tube together with debris through the drain pipe ,
Further, after the casing tube is pushed in by the predetermined amount, the grip mechanism is lifted by the wire through the stabilizer to release the engagement between the grip mechanism and the casing tube, and the casing tube is pushed in while rotating. A hard rock excavation method characterized in that the drilling hole by the excavator is expanded.
先端に掘削ビットが取り付けられたケーシングチューブを回転させながら押し込む回転押込機構と、前記ケーシングチューブ内周に係合・離脱可能なグリップ機構とを備えると共に、硬岩用ビットが設けられた掘削具を前記グリップ機構に取り付け、前記グリップ機構内を貫通させて更に前記掘削具の先端で底に向かって開口した排水管を設け、該排水管にスタビライザを摺動可能に装着して前記スタビライザと前記グリップ機構をワイヤで連結して前記スタビライザの摺動により前記ワイヤを介して前記グリップ機構と前記ケーシングチューブ内周とを係合・離脱させることを特徴とする硬岩層掘削装置。An excavator having a rotary push-in mechanism that pushes in while rotating a casing tube having a drill bit attached to the tip, and a grip mechanism that can be engaged and disengaged from the inner periphery of the casing tube, and that is provided with a hard rock bit. attached to the grip mechanism, wherein towards the inside of the gripping mechanism to the bottom at the tip of further passed through the drilling tool only set a drainage tube which is open, the said stabilizer by mounting the stabilizer to drainage tube slidably A hard rock excavation apparatus characterized in that a grip mechanism is connected by a wire, and the grip mechanism and an inner periphery of the casing tube are engaged / disengaged through the wire by sliding of the stabilizer .
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JP4686067B2 (en) * 2001-07-09 2011-05-18 大成建設株式会社 In-pipe drilling equipment
FR2832454B1 (en) * 2001-11-20 2004-07-09 Cie Du Sol VERTICAL WELL DRILLING EQUIPMENT
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JP5721572B2 (en) * 2011-07-14 2015-05-20 三和機工株式会社 Crusher
BE1020365A4 (en) 2012-01-02 2013-08-06 Geosea N V DEVICE AND METHOD FOR DRILLING SHAFTES IN A SURFACE MADE OF ROCK, CLAY AND / OR RELATED MATERIALS.
CN114517639B (en) * 2022-01-24 2024-07-26 厦门中建东北设计院有限公司 Method for exploration of filled-in and broken-stone soil sites
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