【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明はダウンハンマーを持つ地下穿孔機に関し、特にそのダウンハンマーの中心に流体噴出管を設置し、それにより流体を圧搾空気と共にビット本体の下段面から機外に供給するようにした地下穿孔機、及びそこに用いるダウンハンマーに関する。 【０００２】 【従来の技術】従来のダウンハンマーを持つ地下穿孔機あるいはその工法として、特開昭５５−１１９８８５号公報に示されるように昇降自在に吊支された油圧シリンダのラムにハンマ掘削ヘッドを連結し、その油圧シリンダに圧力油を送るべき回路を接続すると共に、該回路に高圧用リリーフ弁と、切換弁を介して低圧用リリーフ弁とを接続し、両リリーフ弁の設定圧力を適正に定めることにより、打撃ビットの受ける接地圧を、該ビットが上下動できる接地圧に調整できるようにしたもの、あるいは、実開昭５５−１１３７８６号公報に示されるようにスクリューオーガの先端に装着される打撃ビットを有するエアハンマの外周面に上方へ順次径の大きくなる螺旋状スクリュー羽根を取り付け、さらに該スクリュー羽根に掘削刃を取り付けるようにし、それによりエアハンマは小径かつ小型のものであっても大口径の孔を掘削できるようにしたもの、等が知られており、また、特開昭５
５−２３２７２号公報に示されるようにドリルパイプの下部に圧搾空気によって作動するピストンを取り付け、
該ピストンにビットを取り付けてビットを上下動させるようにした穿孔機において、ドリルパイプの下端に横向きの逆止弁を持つノズルを配し、穿孔機による掘削に伴って、該ノズルから穿孔壁にモルタル類を吹き付けて圧着させるようにしたボーリング工法も知られている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】上記のように従来知られた地下穿孔機においては、圧搾空気の供給によりダウンハンマー内のビット本体が往復動し、そのハンマー作用により岩石を穿孔するようになっているが、いずれも、岩石等との磨擦熱によりビット本体の温度が上昇しビット本体の耐磨耗性が比較的短時間で低下するものであった。 また、掘進中に粉塵が発生し作業者はもとより周囲の環境を汚染するとともに、作業中にダウンハンマーは激しい騒音を発生することから、低粉塵、低騒音化が課題となっている。 さらに、掘進速度も必ずしも満足できるものでもない。 【０００４】本発明は従来知られた地下穿孔機の持つ上記のような不都合を解消することを目的としており、より具体的には、ダウンハンマーに用いられるビット本体の耐久性を向上させると共に低粉塵、低騒音化を可能としたダウンハンマーを持つ地下穿孔機、及びそこに用い
るダウンハンマーを得ることを目的としている。 本発明はさらに、崩壊の可能性が有る穴の周辺を保完することをできるようにしたダウンハンマーを持つ地下穿孔機の流体供給装置を得ることを目的としている。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決しかつ目的を達成するために、本発明によるダウンハンマーを持つ地下穿孔機は、基本的に、車体１の案内台２上に、
回転機４とこの下部からスクリュー軸３およびダウンハンマーＢが連設された構成において、回転機４とスクリュー軸３の間に供給体５を継載し、スクリュー軸３の中心に流体通路６とその周囲に圧搾空気通路７、７'とを形成し、ダウンハンマーＢの中心に流体通路６に連通する流体噴出管８を、好ましくはビット本体９の内部にまで長く設置し、それにより流体を圧搾空気と共にビット本体の下段面から機外に供給するようにされる。 そして
前記ダウンハンマーＢは、本体とビットとを有し、該本
体内部には本体の軸方向に延出する圧搾空気流路と流体
噴出管が設けられ、さらに、該流体噴出管からの流体と
圧搾空気流路からの圧搾空気の双方のための噴出路がそ
の開放部をビットの下面に開放した状態でビットに形成
されていることを特徴とする。 【０００６】なお、本発明において用いる流体通路に供給される流体の種類に特に制限はないく、水、セメントミルク、ベントナイト、モルタル等であってよい。 前記供給体５の好ましい態様では、回転体１１の上下にフランジ１２、１２'を結合し、回転機４とスクリュー軸３
の間へ連結できるようにし、回転体１１外周面に組み込まれた環体１４の上下に、ベアリング１５、１５'を組み込み、キャップ１６、１６'をネジボルト１７、１
７'で固定し、回転体１１と環体１４の接合面中央に半円形の環状空間１８、１８'をそれぞれ対抗して配置し、一方の環状空間１８'を圧搾空気供給源へ、他方の環状空間１８をスクリュー軸３に形成し圧搾空気通路７、７'へ、それぞれ連通させてなる。 【０００７】 【作用】本発明においては、上記のように、公知のダウンハンマーを持つ地下穿孔機のダウンハンマー下段から圧搾空気と共に流体を噴出させるようにしたことにより、流体が水の場合には、ビット本体の熱を冷却させることができてビット本体の耐磨耗性を増加させ、掘進中に発生する粉塵を解消し、穿孔中に発生する騒音も大きく減少させることができ、さらに、水を高圧搾空気と共に吐出させることにより、掘進速度も増加させることができる。 【０００８】また、流体がセメントミルク、ベントナイト、モルタル等である場合には、掘削穴の崩壊防止上の効果も得ることができる。 【０００９】 【実施例】本発明によるダウンハンマーを持つ地下穿孔機を一実施例に基づきさらに詳細に説明する。 図１に示すように、車体１の前方には案内台２が縦設されており、該案内台２上にはスクリュー軸３と、これを回転させるための発電機Ｇにより稼動する回転機４が配置され、さらに、該スクリュー軸３の下段にはスクリュー刃が形成されたダウンハンマーＢが連設されている。 そして、前記回転機４とスクリュー軸３の間には、エアーコンプレッサーＣからスクリュー軸３側に圧搾空気を供給することができる供給体５が搭載される。 【００１０】また、スクリュー軸３には、その中央部に水供給機Ｓから供給される水を回転機４を通じてダウンハンマーＢまで受け渡すための流体通路６が形成され、
さらに、エアーコンプレッサーＣからの圧搾空気を供給体５を通じてダウンハンマーＢまで受け渡すための圧搾空気通路７、７'が形成される。 ダウンハンマーＢは、
周囲にスクリュー刃３０を持つアウタースリーブ３１
Ａ、前記圧搾空気通路７、７'から送給される圧搾空気の供給を断続するチェックバルブ３２、圧搾空気により作動するピストン３３、圧搾空気をピストン３３の作用面に案内するためのインナースリーブ３１Ｂ、該ピストン３３の先端に配置されたビット本体９、ピストン３３
およびビット本体９の中央部を連通して設けられた圧搾空気噴出路１０等から構成される従来知られたダウンハンマーであるが、下記の点において、本発明に固有の構成を有している。 【００１１】すなわち、ダウンハンマーＢの中心部には、チェックバルブ３２に形成した開孔３４を通過する状態で流体噴出管８が取り付けられ、該流体噴出管８は前記圧搾空気噴出路１０内をビット本体９の内部にまで延出している。 さらに、ダウンハンマーＢの上方部位であって前記流体噴出管８の周囲には複数本の圧搾空気の供給路３６、３６'が形成されており、該供給路３６、
３６'の下流側先端は前記チェックバルブ３２の上方部位において一体となり、円環状の供給路３７となっている。 該円環状の供給路３７の下流端には前記チェックバルブ３２が押圧されている。 【００１２】図４に示すように、スクリュー軸３にダウンハンマーＢを装着した状態で、スクリュー軸３に形成した流体通路６とダウンハンマーＢに形成した流体噴出管８は連通状態となり、そこに流体供給路が形成される。 また、スクリュー軸３に形成した圧搾空気通路７、
７'とダウンハンマーＢに形成した圧搾空気供給路３
６、３６'も連通状態となり、そこに圧搾空気噴出路１
０が形成される。 そして、前記流体噴出管８の下端部３
５から噴出する水とその周囲に圧搾空気噴出路１０から供給される圧搾空気とによって、そこにウォータージェット現象が発生し、その状態で水は圧搾空気と共にビット本体９の下方から噴出するようになっている。 【００１３】次に、前記供給体５の構造について説明する。 この供給体５は、第２図に図示されているように回転体１１を有し、その上下にフランジ１２、１２'をキー結合している。 そして、上方のフランジ１２は回転機４側のフランジ１３に、また下方のフランジ１２'はスクリュー軸３側のフランジ１３'に各々連結される。 さらに、上下フランジ１２、１２'間には環体１４を組み込み、該環体１４の上下にベアリング１５、１５'を配置してリング型キャップ１６、１６'をボルト１７、１
７'で固定している。 それにより、回転体１１が回転しても、環体１４は回転しないようになっている。 【００１４】図２および図３に詳細に示されるように、
回転体１１と環体１４の接合面中央には、半円形の環状空間１８、１８'が別々に向かい合わせに置設されており、一方の環状空間１８はスクリュー軸３に形成した圧搾空気通路７、７'へ連通しており、また、他方の環状空間１８'は、圧搾空気の供給源であるエアーコンプレッサーＣと連結している出入口１９に連通している。 なお、符号２０、２０'はゴムリング等の密封材料であり、圧搾空気が洩れるのを防止する作用をしている。 【００１５】上記のように構成された本発明によるダウンハンマーを持つ地下穿孔機は、良く知られている通り、回転機４とダウンハンマーＢを稼動し、掘進作業をしながら堅固な地質あるいは岩盤に到達したら、水供給機Ｓからスクリュー軸３の中心に形成された流体通路６
へ水を供給する。 供給された水はダウンハンマーＢに至りその流体噴出管８の下端部３５へ吹き出される。 そこにおいて、圧搾空気噴出路１０を流下する、ダウンハンマーＢのピストン３３およびビツト本体９を駆動させるための圧搾空気と一体となり、そこでウォータージェット現象が発生し、ビット本体９の下方に強く吹き出される。 【００１６】本発明によるダウンハンマーを持つ地下穿孔機において、流体供給路６を通じて前記のように水を供給する変わりにセメントミルク、ベントナイト、モルタル等を供給することも可能である。 また、図示の実施例では流体噴出管８はその先端が圧搾空気噴出路１０内をビット本体９の内部にまで延出しているものとして説明したが、流体噴出管８の先端がビット本体９の内部にまで延出することは必ずしも必須でなく、ダウンハンマーＢに形成される圧搾空気噴出路１０内、例えば圧搾空気により作動するピストン３３部分、であれば所期の目的を達成することは可能である。 【００１７】 【発明の効果】本発明においては、上記のように、供給された流体（例えは、水）によりビット本体９下段面に多数、一部突出する状態で埋め込まれているチップ３８
等が、冷却されるので、耐磨耗性を増加し、また、破砕岩石塵が生じてもその粉塵が飛び散らないよう作業性を良くすることができる。 さらに、ハンマーが打撃作動をする時、その衝撃をやわらかく緩和し、ある程度の騒音を減少させ、流体と空気の噴射圧搾と岩盤に水が浸透し掘進速度が増大する等の作用効果がある。 【００１８】本発明において、流体供給路６を通じて流体として前記のように水を供給する変わりにセメントミルク類を供給する場合には、崩壊の可能性が有る掘削孔の周辺をセメントにより補強できるといった作用効果も奏する。 【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明の全体側面図。 【図２】 図１のＡ部分の一部断面拡大図。 【図３】 図２のIII-III 線断面図。 【図４】 図１のＣ部分に示されるダウンハンマーの拡大断面図。 【符号の説明】 １…車体、２…案内台、３…スクリュー軸、４…回転機、５…供給体、６…流体通路、７、７'…圧搾空気通路、８…流体噴出管、９…ビット本体、１０…圧搾空気噴出路、１１…回転体、１２、１２'…フランジ、１
３、１３'…フランジ、１４…環体、１５、１５'…ベアリング、１６、１６'…リング型キャップ、１７、１
７'…ボルト、１８、１８'…環状空間、１９…出入口、２０、２０'…ゴムリング |
