特許 6322520 ダウンザホールハンマー、ダウンザホールハンマーの重量調節方法、及び掘削方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6322520

(24)【登録日】2018年4月13日

(45)【発行日】2018年5月9日

(54)【発明の名称】ダウンザホールハンマー、ダウンザホールハンマーの重量調節方法、及び掘削方法

(51)【国際特許分類】

   E21B 4/16 20060101AFI20180423BHJP

【ＦＩ】

   E21B4/16

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-172981(P2014-172981)

(22)【出願日】2014年8月27日

(65)【公開番号】特開2016-47998(P2016-47998A)

(43)【公開日】2016年4月7日

【審査請求日】2017年6月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】501085234

【氏名又は名称】大智株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114627

【弁理士】

【氏名又は名称】有吉 修一朗

(74)【代理人】

【識別番号】100085327

【弁理士】

【氏名又は名称】梶原 克彦

(74)【代理人】

【識別番号】100182501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 靖之

(74)【代理人】

【識別番号】100190975

【弁理士】

【氏名又は名称】遠藤 聡子

(74)【代理人】

【識別番号】100194984

【弁理士】

【氏名又は名称】梶原 圭太

(72)【発明者】

【氏名】古木 一功

【審査官】 神尾 寧

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１３８４７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２１１２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／０６６９０７（ＷＯ，Ａ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ２１Ｂ ４／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

先端部に配置され、空気圧で作動するハンマービットで地盤を打撃する掘削部と、
該掘削部の基端部に通気可能に接続され、タンク側外筒及び該タンク側外筒の内側に設けられたタンク側エア流路筒と、前記タンク側外筒と前記タンク側エア流路筒の間にあり、重量を調節するための流動性固体又は液体の充填及び排出が可能な開閉口手段を有するタンク側収容部と、前記タンク側エア流路筒を通り前記掘削部へ供給される圧縮空気の圧力を均等化する空気圧拡散部材を有するリザーブタンクとを備える
ダウンザホールハンマー。

【請求項2】

前記リザーブタンクの基端部に通気可能に接続され、延長体側外筒、及び該延長体側外筒の内側に設けられた延長体側エア流路筒を有し、該延長体側エア流路筒と前記延長体側外筒との間に、重量を調節するための流動性固体又は液体の充填、及び排出が可能な開閉口手段を有する延長体側収容部が形成された所要数の延長体を備える
請求項１のダウンザホールハンマー。

【請求項3】

前記掘削部が、前記掘削部の重量を調節するための流動性固体又は液体の充填、及び排出が可能な開閉口手段を有する掘削部側収容部を備える
請求項１又は２のダウンザホールハンマー。

【請求項4】

前記開閉口手段が、貫通孔を液密に塞ぐように着脱可能に設けられた口開閉具と、該口開閉具を貫通して液密に固定されたナットと、該ナットのねじ孔に螺着された止めねじとを有する
請求項１、２又は３のダウンザホールハンマー。

【請求項5】

ハンマービットで地盤を打撃する掘削部と、該掘削部に接続され、タンク側外筒及び該タンク側外筒の内側に設けられたタンク側エア流路筒と、前記タンク側外筒の内部側にあり、流動性固体又は液体を充填するタンク側収容部と、前記ハンマービットを駆動する圧縮空気の圧力を均等化するリザーブタンクと、該リザーブタンクに接続され、延長体側外筒及び該延長体側外筒の内側に設けられた延長体側エア流路筒と、前記延長体側外筒の内部側にあり、流動性固体又は液体を充填する延長体側収容部が形成された所要数の延長体とを備える
ダウンザホールハンマー。

【請求項6】

ハンマービットで地盤を打撃する掘削部と、該掘削部に接続され、タンク側外筒及び該タンク側外筒の内側に設けられたタンク側エア流路筒と、前記タンク側外筒の内部側にあり、流動性固体又は液体を充填するタンク側収容部と、前記ハンマービットを駆動する圧縮空気の圧力を均等化するリザーブタンクと、該リザーブタンクに接続され、延長体側外筒及び該延長体側外筒の内側に設けられた延長体側エア流路筒と、前記延長体側外筒の内部側にあり、流動性固体又は液体を充填する延長体側収容部が形成された所要数の延長体とを備えるダウンザホールハンマーの前記タンク側収容部及び前記延長体側収容部に、流動性固体又は液体を充填し、又は充填したものを排出して、前記リザーブタンク及び延長体の重量を変える
ダウンザホールハンマーの重量調節方法。

【請求項7】

ハンマービットで地盤を打撃する掘削部と、該掘削部に接続され、タンク側外筒及び該タンク側外筒の内側に設けられたタンク側エア流路筒と、前記タンク側外筒の内部側にあり、流動性固体又は液体を充填するタンク側収容部と、前記ハンマービットを駆動する圧縮空気の圧力を均等化するリザーブタンクと、該リザーブタンクに接続され、延長体側外筒及び該延長体側外筒の内側に設けられた延長体側エア流路筒と、前記延長体側外筒の内部側にあり、流動性固体又は液体を充填する延長体側収容部が形成された所要数の延長体とを備えるダウンザホールハンマーを使用し、掘削する地盤が硬質である場合に、前記タンク側収容部及び前記延長体側収容部に、流動性固体又は液体を充填して、前記リザーブタンク及び延長体の重量を重くして掘削を行う
掘削方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ダウンザホールハンマー、ダウンザホールハンマーの重量調節方法、及び掘削方法に関するものである。更に詳しくは、運搬時においては重量を軽くし、掘削時においては地盤の状況に応じて、単位長さ当たりの重量を重くすることができるダウンザホールハンマー、ダウンザホールハンマーの重量調節方法、及び掘削方法に関する。

【背景技術】

【0002】

建造物の基礎工事等において、通常の土質地盤の他、特に岩盤層や転石層のように比較的硬い地盤を掘削して杭打施工を行うために、ダウンザホールハンマーが使用されている。ダウンザホールハンマーは、圧縮空気によってハンマーピストンを進退動させ、ハンマーピストンで打撃される先端ビットの衝撃力で地盤を掘削するもので、このようなダウンザホールハンマーとしては、例えば本願発明者が提案した特許文献１の地中掘削用ハンマーがある。

【0003】

特許文献１の地中掘削用ハンマーは、掘削部とリザーブタンクを有するハンマー本体と、リザーブタンクに着脱可能で、外周部に螺旋羽根又はフラットバーがそれぞれ設けられている付け替え可能なアタッチメントを備えている。地中掘削用ハンマーは、掘削する対象となる地盤の質に合わせて装着するアタッチメントを適宜選択することで、より好適な排土機能を付与できるものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−２６９５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記従来の地中掘削用ハンマーは、掘削する対象となる地盤の質に合わせて好適な排土機能を付与できる点については充分に有用である。しかしながら、地中掘削用ハンマーには、他の一般的なダウンザホールハンマーと同様に、次のような課題があった。

【0006】

すなわち、掘削部とリザーブタンクを有する地中掘削用ハンマーは、製造された段階で、重量や長さなどの仕様は決まっている。長さについては、掘削作業時において、ロッドを順次つないで調節することができるが、重量については、ある一定の長さに設定された地中掘削用ハンマーの重量を調節することはできない。

【0007】

一方で、掘削現場の地盤の状況によっては、地中掘削用ハンマーの重さをより重くした方が、防音性能や掘削効率を向上させる上で、より好ましい場合がある。例えば、地盤が固く、ハンマーピストンの打撃による先端ビットの掘削力が地盤の硬さに負けてハンマーが跳ね上がるような時は、重量がより重いハンマーを使用することで、発生する音を低減し、掘削作業をスムーズに進めることができる。

【0008】

他方、地中掘削用ハンマーを掘削現場まで運搬する場合や掘削現場で吊り上げる場合等は、ハンマーが軽い方が取り扱いがしやすい。また、ハンマーが軽いと、掘削作業を行う際に使用するクレーン等の作業機は、狭い場所でも取り回しがしやすい小型のものを使用できる利点もある。このように、ハンマーが軽い方が有利な場合も多い。

【0009】

上記状況に対応し、掘削作業を円滑に進める一つの方法として、重量が異なる複数のハンマーを準備しておく方法がある。しかし、この方法では、重量が比較的軽いハンマーだけでなく、それに加えて重量がより重いハンマーも現場に搬入する必要があり、しかも、そのための保管場所も必要になる等、新たに問題が生じるので、現実的な対策とはいえなかった。

【0010】

本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、例えば運搬時においては、重量を軽くすることで取り扱いがしやすく、掘削時においては、地盤の状況に応じて、単位長さ当たりの重量を重くすることで掘削作業の効率を高めることができるダウンザホールハンマー、ダウンザホールハンマーの重量調節方法、及び掘削方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

（１）本発明は、先端部に配置され、空気圧で作動するハンマービットで地盤を打撃する掘削部と、該掘削部の基端部に通気可能に接続され、タンク側外筒及び該タンク側外筒の内側に設けられたタンク側エア流路筒と、前記タンク側外筒と前記タンク側エア流路筒の間にあり、重量を調節するための流動性固体又は液体の充填及び排出が可能な開閉口手段を有するタンク側収容部と、前記タンク側エア流路筒を通り前記掘削部へ供給される圧縮空気の圧力を均等化する空気圧拡散部材を有するリザーブタンクとを備えるダウンザホールハンマーである。

【0012】

（２）本発明は、上記（１）の発明において、前記リザーブタンクの基端部に通気可能に接続され、延長体側外筒、及び該延長体側外筒の内側に設けられた延長体側エア流路筒を有し、該延長体側エア流路筒と前記延長体側外筒との間に、重量を調節するための流動性固体又は液体の充填、及び排出が可能な開閉口手段を有する延長体側収容部が形成された所要数の延長体を備える構成とすることができる。

【0013】

この場合、延長体を通して供給されるエアによって掘削部のハンマービットが駆動される。また、ダウンザホールハンマーの長さを、掘削する孔の深さに合わせて、接続する延長体の数で適宜調節することができる。

【0014】

（３）本発明は、上記（１）、又は（２）の発明において、前記掘削部が、前記掘削部の重量を調節するための流動性固体又は液体の充填、及び排出が可能な開閉口手段を有する掘削部側収容部を備える構成とすることができる。

【0015】

この場合は、掘削部側収容部に流動性固体又は液体を充填することで、リザーブタンク及び延長体に加えて、掘削部の重量を重くすることができるので、ダウンザホールハンマーの単位長さ当たりの重量を重くする場合に、より効果的である。

【0016】

（４）本発明は、上記（１）、（２）又は（３）の発明において、前記開閉口手段が、貫通孔を液密に塞ぐように着脱可能に設けられた口開閉具と、該口開閉具を貫通して液密に固定されたナットと、該ナットのねじ孔に螺着された止めねじ（芋ねじ、ホーローセットスクリューともいう）とを有する構成とすることができる。

【0017】

この場合は、この構造を充填口側に採用することにより、口開閉具が取り付けられた状態で、ナットから止めねじを取り外すことで、ナットのねじ孔が水等の液体を注入する入れ口とすることができる。また、口開閉具を取り外すことで、貫通孔が砂等の流動性固体を充填する、より大きな入れ口とすることができる。口開閉具を取り付け、ナットに止めねじを螺着することで、各収容部内部を液密状態として、充填されている流動性固体又は液体の漏れを防止できる。

【0018】

（５）本発明は、ハンマービットで地盤を打撃する掘削部と、該掘削部に接続され、タンク側外筒及び該タンク側外筒の内側に設けられたタンク側エア流路筒と、前記タンク側外筒の内部側にあり、流動性固体又は液体を充填するタンク側収容部と、前記ハンマービットを駆動する圧縮空気の圧力を均等化するリザーブタンクと、該リザーブタンクに接続され、延長体側外筒及び該延長体側外筒の内側に設けられた延長体側エア流路筒と、前記延長体側外筒の内部側にあり、流動性固体又は液体を充填する延長体側収容部が形成された所要数の延長体とを備えるダウンザホールハンマーである。

【0019】

（６）本発明は、ハンマービットで地盤を打撃する掘削部と、該掘削部に接続され、タンク側外筒及び該タンク側外筒の内側に設けられたタンク側エア流路筒と、前記タンク側外筒の内部側にあり、流動性固体又は液体を充填するタンク側収容部と、前記ハンマービットを駆動する圧縮空気の圧力を均等化するリザーブタンクと、該リザーブタンクに接続され、延長体側外筒及び該延長体側外筒の内側に設けられた延長体側エア流路筒と、前記延長体側外筒の内部側にあり、流動性固体又は液体を充填する延長体側収容部が形成された所要数の延長体とを備えるダウンザホールハンマーの前記タンク側収容部及び前記延長体側収容部に、流動性固体又は液体を充填し、又は充填したものを排出して、前記リザーブタンク及び延長体の重量を変えるダウンザホールハンマーの重量調節方法である。

【0020】

この方法によれば、掘削をする地盤の状況に合わせて、リザーブタンクのタンク側収容部、又は延長体の延長体側収容部に流動性固体又は液体を充填することで、ダウンザホールハンマーの単位長さ当たりの重量を重くすることができる。また、逆に、リザーブタンクのタンク側収容部、又は延長体の延長体側収容部に充填されている流動性固体又は液体を排出することで、単位長さ当たりの重量を軽くすることができる。

【0021】

（７）本発明は、ハンマービットで地盤を打撃する掘削部と、該掘削部に接続され、タンク側外筒及び該タンク側外筒の内側に設けられたタンク側エア流路筒と、前記タンク側外筒の内部側にあり、流動性固体又は液体を充填するタンク側収容部と、前記ハンマービットを駆動する圧縮空気の圧力を均等化するリザーブタンクと、該リザーブタンクに接続され、延長体側外筒及び該延長体側外筒の内側に設けられた延長体側エア流路筒と、前記延長体側外筒の内部側にあり、流動性固体又は液体を充填する延長体側収容部が形成された所要数の延長体とを備えるダウンザホールハンマーを使用し、掘削する地盤が硬質である場合に、前記タンク側収容部及び前記延長体側収容部に、流動性固体又は液体を充填して、前記リザーブタンク及び延長体の重量を重くして掘削を行う掘削方法である。

【0022】

この方法によれば、掘削する地盤が硬質である場合に、ダウンザホールハンマーの単位長さ当たりの重量を重くすることで、掘削作業をより効率的に行うことができる。また、運搬時においては、逆に重量を軽くすることで取り扱いがしやすくなる。

【0023】

本明細書及び特許請求の範囲にいう「流動性固体又は液体」のうち、液体としては、水の他、例えば防錆剤を混合した水、或いは不凍液等があげられるが、これらに限定するものではない。また、流動性固体としては、砂の他、鉄やアルミニウム等の金属製の粉、或いはビーズ（粒状体）等があげられるが、これらに限定するものではない。

【0024】

（作用）
本発明のダウンザホールハンマーの作用を説明する。
ダウンザホールハンマーは、地盤の状況に合わせて、リザーブタンクのタンク側収容部、又は延長体の延長体側収容部に流動性固体又は液体を充填することで、単位長さ当たりの重量を重くすることができる。また、逆に、リザーブタンクのタンク側収容部、又は延長体の延長体側収容部に充填されている流動性固体又は液体を排出することで、単位長さ当たりの重量を軽くすることができる。

【0025】

このように、ダウンザホールハンマーは、例えば地盤が硬質であっても、その状況に合った重量に設定することができ、効率のよい掘削作業が可能になる。
また、リザーブタンクのタンク側収容部、又は延長体の延長体側収容部に充填されている水等の液体、又は砂等の流動性固体は、掘削部、又はその周りで生じる音や振動を吸収し、掘削箇所の地表側に伝わる音や振動を低減することができる。

【0026】

一方、リザーブタンクや延長体は、掘削部と共に、地中における高温、高圧での過酷な条件下で使用されるため、外面に傷が入ったり穴が開いたりすることがあるが、微細な穴の場合は特にわかりにくく、発見することは困難である。しかし、本発明のダウンザホールハンマーでは、収容部に水を入れると、穴から水が漏れるので、穴の発見が容易であり、穴が大きくならないうちに塞ぐ等、早めの対策を講じることが可能になる。なお、着色した水を使用したり、収容している水に圧力を加えたりすることで、漏水がよりわかりやすくなる。

【発明の効果】

【0027】

本発明は、例えば運搬時においては、重量を軽くすることで取り扱いがしやすく、掘削時においては、地盤の状況に応じて、単位長さ当たりの重量を重くすることで掘削作業の効率を高めることができるダウンザホールハンマー、ダウンザホールハンマーの重量調節方法、及び掘削方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明のダウンザホールハンマーの一実施の形態を示しリザーブタンクの中間を一部省略し、延長体を省略した縦断面説明図である。

【図2】図１のリザーブタンクのＡ部拡大断面説明図である。

【図3】図１のリザーブタンクのＢ部拡大断面説明図である。

【図4】リザーブタンクに接続される延長体の分解断面説明図である。

【図5】ダウンザホールハンマーの使用状態を示し、リザーブタンクと延長体のそれぞれの中間を一部省略した説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

本発明を図面に示した実施の形態に基づき詳細に説明する。
図１ないし図５を参照する。
ダウンザホールハンマーＨは、図５に示すように、ダウンザホールハンマーＨに軸周方向への回転力を与えながら、自重により降下させることができる回転駆動装置６と組み合わせられ、これにより回転式掘削機Ｄを構成して使用されるものである。

【0030】

ダウンザホールハンマーＨは、略円柱状に形成されており、掘削側（図１で下部側）に位置する掘削部１と、掘削側と反対の基部側に位置するリザーブタンク２、及び所要数の延長体３が組み合わせられて構成される。なお、図１においては、図示の便宜上、延長体３を省略しており（符号Ｈは付与している）、延長体３の構造は図４にあらわしている。また、掘削部１は、公知構造を有しており、ここでは構造の簡単な説明に止める。

【0031】

（掘削部１）
掘削部１は、ケース体１０と、ケース体１０の上部に複数のボルト・ナット１０１により接続されたジョイント部材１１、及びケース体１０の下部に複数のボルト・ナット１０２により接続されたビットケース１２を有している。ケース体１０と、ジョイント部材１１の外周面（一部は後述する収容体１７の外側板１７０）には、後述するリザーブタンク２に設けられた螺旋羽根２８と連続する螺旋羽根１３が設けられている。

【0032】

ケース体１０には、周方向の三箇所にシリンダー１４が配置されている。各シリンダー１４には、ハンマーピストン１５が進退動可能に内蔵され、各シリンダー１４の下側には、ビットケース１２に収まるようにハンマービット１６が進退動可能に設けられている。ハンマーピストン１５は、ジョイント部材１１に設けられた流路１１０を通り、各シリンダー１４の内部に導入される圧縮空気により進退動（上下動）をし、ハンマービット１６を打撃する。

【0033】

また、ハンマーピストン１５を内蔵した各ピストンケース１８間に形成されている空隙部分には、掘削部側収容部である収容体１７が設けられている。収容体１７の外側板１７０は、ケース体１０の外表面とほぼ面一になるように形成されており、収容体１７の内部には、防振材、防音材、又は重量調節材として、砂Ｓが充填されている。
なお、ケース体１０の上部には、ケース体１０の上面から収容体１７内部に貫通する充填口部４が設けられており、収容体１７の下部には、収容体１７の外部から内部に貫通する排出口部５が設けられている。開閉口手段を構成する充填口部４と排出口部５については、次に詳しく説明する。

【0034】

（充填口部４）
図２を参照し、充填口部４の構造を説明する。
充填口部４は、ケース体１０の上部板１００に開けられた平面視四角形の上部孔４０を有し、上部孔４０の底部中央には、平面視円形の下部孔４１を有している。上部孔４０と下部孔４１は、上部板１００の上面から下面（収容体１７内部側）に貫通する。

【0035】

上部孔４０の底部において下部孔４１の両側二箇所には、ねじ孔４２、４２ａが形成されている。また、上部孔４０の底部には、ゴムで形成された板状のパッキン４４が、ねじ孔４２、４２ａに対応する箇所に同径の孔４３、４３ａを設けて接着されている。そして、ねじ孔４２、４２ａには、口開閉具４５が固定ボルト４５０、４５０ａによって下部孔４１を塞ぐように固定されている。

【0036】

口開閉具４５は、上部孔４０の平面視形状よりやや小さい、外形が四角形状のベース板４６を有し、ベース板４６の中央には、ほぼ円筒形のナット具４７がねじ孔４７０を鉛直方向に向けて、ベース板４６に形成された貫通孔４５１を貫通するように液密に溶接して固定されている。ねじ孔４７０には、Ｌ型六角レンチを挿入して回転操作が可能な六角孔４８０を有する止めねじ４８が螺合されている。

【0037】

上記構造によれば、止めねじ４８を外移動方向（取り外し方向）へ回転させることにより、ねじ孔４７０から取り外して水入れ口（ねじ孔４７０）を開口することができる。また、固定ボルト４５０、４５０ａを緩めて口開閉具４５を取り外すことにより、より大きな砂入れ口（上部孔４０と下部孔４１）を開口することができる。なお、充填口部４からの砂又は水の充填は、ボルト・ナット１０１を緩めて、ジョイント部材１１をケース体１０から取り外した状態で行う。

【0038】

（排出口部５）
図３を参照し、排出口部５の構造を説明する。
排出口部５は、収容体１７の外側板１７０の下部に、ほぼ円筒形のナット具５０がねじ孔５１を水平方向に向けて、外側板１７０に形成された貫通孔１７１を貫通するように液密に溶接して固定されている。ねじ孔５１には、Ｌ型六角レンチを挿入して回転操作が可能な六角孔５２０を有する止めねじ５２が螺合されている。

【0039】

また、ナット具５０は、外側の端部が、摩滅しにくいように外側板１７０の外表面とほぼ面一になるよう固定されている。これによれば、止めねじ５２を外移動方向へ回転させることにより、ねじ孔５２から取り外して排出口（ねじ孔５２）を開口することができる。
なお、後述するリザーブタンク２のタンク側収容部２６、及び延長体３の延長体側収容部３５にも、上記充填口部４と排出口部５と同様の構造の充填口部４と排出口部５が設けられている。

【0040】

（リザーブタンク２）
リザーブタンク２は、上記掘削部１のジョイント部材１１に接続されるジョイント部材２０を有している。ジョイント部材２０には、上下面を貫通し、且つジョイント部材１１に接合される側（下面側）の口部が上記各流路１１０につながる流路２００が三箇所に設けられている。なお、流路２００の上面側の口部は、後述するタンク側エア流路筒２３の内側に位置するように設けられている。

【0041】

ジョイント部材２０の上部には、ほぼ円筒形で所要長さのタンク側外筒２１が下端側を液密に溶接して固定されている。タンク側外筒２１の上部には、上部材２２が液密に固定されている。また、タンク側外筒２１の内部には、上部に天板２３０を有するタンク側エア流路筒２３が、下端側をジョイント部材２０上面に液密に溶接して固定されている。

【0042】

上部材２２の中心部には、上部材２２と天板２３０を鉛直方向に貫通した流路管２４が設けられている。また、ジョイント部材２０上面において、タンク側エア流路筒２３の内部側には、空気圧拡散部材２５が固定されている。空気圧拡散部材２５は、支持台２５０の上端に椀形の空気圧受具２５１が固定されている構造である。なお、上記したように、流路２００の上面側の口部は、タンク側エア流路筒２３と支持台２５０の間に位置している。タンク側エア流路筒２３内には、各ハンマービット１６を駆動する作動流体である空気を高圧状態で貯留できる。

【0043】

上記構成により、タンク側外筒２１とタンク側エア流路筒２３の間には、必要に応じて重量調節材となる（防振材、又は防音材としての機能性も有している）砂や水を入れるタンク側収容部２６が形成されている。上記上部材２２には、上部材２２の上面からタンク側収容部２６に貫通する充填口部４が設けられており、タンク側外筒２１の下部には、タンク側外筒２１の外部から内部に貫通する排出口部５が設けられている。なお、充填口部４、及び排出口部５の構造は、上記掘削部１の充填口部４、及び排出口部５と同様であるので、ここでは説明を省略する。

【0044】

上部材２２の上部には、複数の固定ボルト２７４によって接続ロッドアタッチメント２７が着脱可能に固定されている。接続ロッドアタッチメント２７は、上部材２２に固定される側のベース部材２７０と、その上面の中心部に鉛直方向に設けられている、ほぼ六角棒状の接続ロッド２７１を有している。接続ロッド２７１の互いに反対側となる二面には、延長体３の接続固定用のピン溝２７２が形成されている。

【0045】

また、接続ロッドアタッチメント２７には、接続ロッド２７１の中心をベース部材２７０の下面側まで上下方向に貫通する流路２７３が設けられており、流路２７３は上部材２２の流路管２４につながっている。タンク側外筒２１とジョイント部材２０の外周面には、螺旋羽根２８が設けられている。螺旋羽根２８は、上記のように掘削部１の螺旋羽根１３と連続するようになっている。

【0046】

なお、充填口部４からの砂又は水の充填は、各固定ボルト２７４を緩めて、接続ロッドアタッチメント２７を上部材２２から取り外した状態で行う。
そして、リザーブタンク２は、下部のジョイント部材２０を複数のボルト・ナット１０３でジョイント部材１１に固定することにより、掘削部１に接続されている。

【0047】

（延長体３）
図４を参照する。
延長体３は、上記リザーブタンク２の接続ロッドアタッチメント２７に接続されるジョイント部材３０を有している。ジョイント部材３０の下部側の中心部には、接続ロッドアタッチメント２７の接続ロッド２７１が収まる、ほぼ六角穴状のロッド接続穴３００が形成されている。ロッド接続穴３００の上部には、リング状のパッキン３０１が装着されている。ジョイント部材３０には、ジョイント部材３０上面の中心部に形成された接続孔３０２の孔底からロッド接続穴３００の天部へ貫通する流路３０３が設けられている。

【0048】

また、ジョイント部材３０の上部には、ほぼ円筒形で所要長さの延長体側外筒３１が下端側を液密に溶接して固定されている。延長体側外筒３１の外径は、上記タンク側外筒２１と同じ径につくられている。延長体側外筒３１の上部には、上部材３２が液密に固定されている。上部材３２の中心部には、上下面を鉛直方向に貫通する流路３３が形成されている。ジョイント部材３０の接続孔３０２と上部材３２の流路３３間には、上下端部側の一部をそれぞれ流路３３と接続孔３０２に差し入れて、延長体側エア流路筒３４が固定されている。

【0049】

上記構成により、延長体側外筒３１と延長体側エア流路筒３４の間には、必要に応じて重量調節材となる（防振材、又は防音材としての機能性も有している）砂や水を入れる延長体側収容部３５が形成されている。上記上部材３２には、上部材３２の上面から延長体側収容部３５に貫通する充填口部４が設けられており、延長体側外筒３１の下部には、延長体側外筒３１の外部から内部に貫通する排出口部５が設けられている。なお、充填口部４、及び排出口部５の構造は、上記掘削部１の充填口部４、及び排出口部５と同様であるので、ここでは説明を省略する。

【0050】

上部材３２の上部には、複数の固定ボルト３７４によって接続ロッドアタッチメント３７が着脱可能に固定されている。接続ロッドアタッチメント３７は、上部材３２に固定される側のベース部材３７０と、その上面の中心部に鉛直方向に設けられている、ほぼ六角棒状の接続ロッド３７１を有している。接続ロッド３７１の互いに反対側となる二面には、他の延長体３の接続固定用のピン溝３７２が形成されている。

【0051】

また、接続ロッドアタッチメント３７には、接続ロッド３７１の中心をベース部材３７０の下面側まで上下方向に貫通する流路３７３が設けられており、流路３７３は上部材３２の流路３３につながっている。上部材３２、延長体側外筒３１、及びジョイント部材３０の外周面には、螺旋羽根３８が設けられている。螺旋羽根３８は、上記リザーブタンク２の撹拌羽根２８、又は他の延長体３の撹拌羽根３８と連続するようになっている。

【0052】

なお、充填口部４からの砂又は水の充填は、各固定ボルト３７４を緩めて、接続ロッドアタッチメント３７を上部材３２から取り外した状態で行う。
そして、延長体３は、下部のジョイント部材３０の接続穴３００をリザーブタンク２の接続ロッド３７１に嵌め込み、各ピン溝３７２、２７２を合わせてピンＰ（図４参照）を装着することにより、リザーブタンク２に軸周方向へ一体となって回転するように接続されている。

【0053】

（作用）
図５を主に参照する。
回転式掘削機Ｄは、次に説明する回転駆動装置６と、回転駆動装置６に支えられて回転駆動されるダウンザホールハンマーＨを備えている。

【0054】

（回転駆動装置６）
回転駆動装置６は、ダウンザホールハンマーＨに自重により下降可能な状態で回転力を与えるものである。回転駆動装置６は、装置本体６０と、装置本体６０を支えるアウトリガー６１を備えている。装置本体６０は、回転テーブル６２を備えている。回転テーブル６２は上下方向に貫通した挿通孔６３を有している。

【0055】

回転テーブル６２は、油圧モータ、ギヤ装置等で構成される駆動部（図示省略）により水平方向に回転駆動される。ダウンザホールハンマーＨは、回転テーブル６２の挿通孔６３に通され、先端のハンマービット１６を接地させて、回転テーブル６２の係止手段（図示省略）と螺旋羽根１３、２８、３８の係止凹部（図示省略）をスライド可能に係止した状態で回転駆動される。
なお、回転駆動装置６は、公知構造を有しているので、構造についての説明は上記概略の説明に止め、詳細については省略する。

【0056】

図１ないし図５を参照して、ダウンザホールハンマーＨ及び回転式掘削機Ｄ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とり説明する。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。

【0057】

まず、ダウンザホールハンマーＨと共に回転式掘削機Ｄを構成する回転駆動装置６は、図５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６４上にアウトリガー６１が載置されて据え付けられる。一方、ダウンザホールハンマーＨの延長体３は、地盤に掘削する孔の長さに応じて所要数（必要数）接続されている。

【0058】

ダウンザホールハンマーＨをクレーン（図示省略）のワイヤ７０で吊り降ろし、回転テーブル６２の挿通孔６３に通して、先端のハンマービット１６を掘削面に接地させ、回転テーブル６２を回転させて掘削を始める。なお、最上部の延長体３の上端には、吊下具７１が装着されている。吊下具７１は、エアスイベル（図示省略）を有し、各延長体３を介して掘削部１にエアを供給するエア供給管７２が接続されている。

【0059】

エア供給管７２から供給されたエア（圧縮空気）は、掘削部１のハンマーピストン１５を進退動させ、それによって各ハンマービット１６を打撃する。また、回転駆動装置６によってダウンザホールハンマーＨに回転運動が与えられることで、ダウンザホールハンマーＨが有するハンマービット１６の掘削位置が掘削面に対して回転方向に移動する。これにより、各ハンマービット１６が掘削面全体を衝撃力で満遍なく掘削することができ、発生するスライムは、螺旋羽根１３、２８、３８によって円滑に地表面へ送られて排土されるので、効率よく掘削することができる。

【0060】

また、掘削部１に設けられた収容体１７に収容されている砂Ｓにより、各ハンマービット１６が掘削面を打撃する際に発生する音や振動が外部に漏れたり伝わることが低減され、低振動、低騒音化に寄与している。その後、ダウンザホールハンマーＨ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、最後に掘削した孔（図示省略）を土砂等で埋める。

【0061】

なお、上記掘削作業において、例えば掘削中に硬質の地盤に当たった場合は、ダウンザホールハンマーＨを掘削部から一旦引き上げ、リザーブタンク２のタンク側収容部２６、及び各延長体３の延長体側収容部３５に、砂又は水（何れも図示省略）を上記した手順で必要量を充填する。

【0062】

これにより、前記リザーブタンク２及び各延長体３の重量が重くなり、余分な延長体３を接続することなく、ダウンザホールハンマーＨの単位長さ当たりの重量も重くなる。そして、重量を増したダウンザホールハンマーＨを再度回転駆動装置６にセットすることにより、硬質の地盤でも効率よく掘削作業を行うことができる。

【0063】

また、リザーブタンク２のタンク側収容部２６、及び各延長体３の延長体側収容部３５に収容された砂又は水は、防振材、防音材としての機能も有しているので、掘削部１の各ハンマービット１６が掘削面を打撃する際に発生する音や振動が、リザーブタンク２又は各延長体３を介し外部に漏れたり伝わることが防止又は低減される。

【0064】

さらに、リザーブタンク２や延長体３は、掘削部１と共に、地中における高温、高圧での過酷な条件下で使用されるため、外面に傷が入ったり穴が開いたりすることがあるが、微細な穴の場合は特にわかりにくく、発見することは困難である。
しかし、ダウンザホールハンマーＨにおいては、各収容部に水を入れると、穴が開いていれば水が漏れるので、穴の発見が容易であり、穴が大きくならないうちに塞ぐ等、早めの対策を講じることが可能になる。なお、着色した水を使用したり、収容している水に圧力を加えると、漏水がよりわかりやすくなる。

【0065】

なお、ダウンザホールハンマーＨを掘削現場へ搬入する場合、或いは、掘削現場から搬出する場合は、リザーブタンク２のタンク側収容部２６、及び各延長体３の延長体側収容部３５、或いは、掘削部１の収容体１７から砂又は水を排出しておき、ダウンザホールハンマーＨを軽くしておけば、取り扱いがしやすくなる。

【0066】

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およ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、種々の変形が可能であるということは言うまでもない。

【符号の説明】

【0067】

Ｈ ダウンザホールハンマー
１ 掘削部
１０ ケース体
１００ 上部板
１０１ ボルト・ナット
１０２ ボルト・ナット
１０３ ボルト・ナット
１１ ジョイント部材
１１０ 流路
１２ ビットケース
１３ 螺旋羽根
１４ シリンダー
１５ ハンマーピストン
１６ ハンマービット
１７ 収容体
１７０ 外側板
１７１ 貫通孔
１８ ピストンケース
Ｓ 砂
２ リザーブタンク
２０ ジョイント部材
２００ 流路
２１ タンク側外筒
２２ 上部材
２３ タンク側エア流路筒
２３０ 天板
２４ 流路管
２５ 空気圧拡散部材
２５０ 支持台
２５１ 空気圧受具
２６ タンク側収容部
２７ 接続ロッドアタッチメント
２７０ ベース部材
２７１ 接続ロッド
２７２ ピン溝
２７３ 流路
２７４ 固定ボルト
２８ 螺旋羽根
３ 延長体
３０ ジョイント部材
３００ ロッド接続穴
３０１ パッキン
３０２ 接続孔
３０３ 流路
３１ 延長体側外筒
３２ 上部材
３３ 流路
３４ 延長体側エア流路筒
３５ 延長体側収容部
３７ 接続ロッドアタッチメント
３７０ ベース部材
３７１ 接続ロッド
３７２ ピン溝
３７３ 流路
３７４ 固定ボルト
３８ 螺旋羽根
４ 充填口部
４０ 上部孔
４１ 下部孔
４２、４２ａ ねじ孔
４３、４３ａ 孔
４４ パッキン
４５ 口開閉具
４５０、４５０ａ 固定ボルト
４５１ 貫通孔
４６ ベース板
４７ ナット具
４７０ ねじ孔
４８ 止めねじ
４８０ 六角孔
５ 排出口部
５０ ナット具
５１ ねじ孔
５２ 止めねじ
５２０ 六角孔
Ｄ 回転式掘削機
６ 回転駆動装置
６０ 装置本体
６１ アウトリガー
６２ 回転テーブル
６３ 挿通孔
６４ 仮設足場
７０ ワイヤ
７１ 吊下具
７２ エア供給管
Ｐ ピン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】