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技術 立坑壁面穿孔装置及び立坑壁面穿孔方法

出願人 東京電力ホールディングス株式会社東京パワーテクノロジー株式会社株式会社興洋
発明者 鬼束俊一玉井猛山本浩志信田英之中村吉志押田信之渡部拓史小林正武沖名哲伊藤勇平山透
出願日 2018年9月14日 (2年2ヶ月経過) 出願番号 2018-172137
公開日 2020年3月26日 (7ヶ月経過) 公開番号 2020-044582
状態 未査定
技術分野 地中削孔 穴あけ工具 穴あけ、中ぐり加工
主要キーワード 位置設定部材 ハンドルガイド 調整カラー 面押圧部材 エアドリル 設置ベース 位置決めボルト 保持ベース
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年3月26日)のものです。
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図面 (12)

課題

立坑内に人が入ることなく、立坑内の横壁面横穴穿孔することが可能な立坑壁穿孔装置及び立坑壁面穿孔方法を提供すること。

解決手段

立坑壁面穿孔装置100であって、軸線周りに回転されるホールソー50が配置された穿孔ユニット40と、ドレンポンドW内の横壁面の穿孔予定位置と対応する高さ方向位置、前記穿孔予定位置と対応する水平方向位置に前記穿孔ユニット40を配置するとともに、前記ホールソー50の向きを前記穿孔予定位置に向かって設定する穿孔ユニット位置設定部材10と、を備え、前記穿孔ユニット40は、前記ホールソー50を回転させながら前記横壁面に向かって前進させて穴を形成する際に前記ホールソー50の軸線方向に生じる反力を、前記立坑内の横壁面を押圧して受けるための壁面押圧部材を備えていることを特徴とする。

概要

背景

周知のように、例えば、原子力発電所における地下水レンを管理するために、地下水ドレンポンドを設けて、地下水ドレンポンド内の地下水をポンプ揚水して水位調整することが行われている(例えば、非特許文献1参照。)。
このような地下水ドレンポンドは、例えば、地下水が湧出するための多数の壁面孔が形成された井戸を設けることにより構成されている。

このように構成された地下水ドレンポンドは、壁面孔から湧出する地下水の水量が減少すると、それにともなってポンプで汲上げることが可能な地下水の量が低下することになる。
このように壁面孔から湧出する地下水の水量が減少した場合、例えば、ドレンポンド内の横壁面に壁面孔を追設して湧水量を増加させることが望まれる。

このように、地下水ドレンポンド内に溜まった水が、低濃度汚染水有害物質を含む水である場合には、地下水ドレンポンドの壁面孔を追設する際に、汚染拡大防止の観点から水中にて壁面孔を追設するか、地下水ドレンポンド内の水をくみ出して水位を低下させてから内部に人が入槽して穿孔作業を行うことが必要となる。

概要

立坑内に人が入ることなく、立坑内の横壁面に横穴穿孔することが可能な立坑壁穿孔装置及び立坑壁面穿孔方法を提供すること。立坑壁面穿孔装置100であって、軸線周りに回転されるホールソー50が配置された穿孔ユニット40と、ドレンポンドW内の横壁面の穿孔予定位置と対応する高さ方向位置、前記穿孔予定位置と対応する水平方向位置に前記穿孔ユニット40を配置するとともに、前記ホールソー50の向きを前記穿孔予定位置に向かって設定する穿孔ユニット位置設定部材10と、を備え、前記穿孔ユニット40は、前記ホールソー50を回転させながら前記横壁面に向かって前進させて穴を形成する際に前記ホールソー50の軸線方向に生じる反力を、前記立坑内の横壁面を押圧して受けるための壁面押圧部材を備えていることを特徴とする。

目的

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、立坑内に人が入ることなく、立坑内の横壁面に横穴を穿孔することが可能な立坑壁面穿孔装置及び立坑壁面穿孔方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

軸線周りに回転される回転刃具が配置された穿孔ユニットと、立坑内横壁面穿孔予定位置と対応する高さ方向位置に前記穿孔ユニットを配置する高さ設定手段と、前記穿孔予定位置と対応する水平方向位置に前記穿孔ユニットを配置する水平位置設定手段と、前記回転刃具の向きを前記穿孔予定位置に向かって設定する回転刃具向き設定手段と、を備え、前記穿孔ユニットは、前記回転刃具を回転させながら前記横壁面に向かって前進させて穴を形成する際に前記回転刃具の軸線方向に生じる反力を、前記立坑内の横壁面を押圧して受けるための壁面押圧手段を備えていることを特徴とする立坑壁穿孔装置

請求項2

請求項1に記載の立坑壁面穿孔装置であって、前記高さ設定手段は、高さ調整手段を備えていることを特徴とする立坑壁面穿孔装置。

請求項3

請求項1又は2に記載の立坑壁面穿孔装置であって、前記回転刃具は、切り出した端材を傾けて保持する端材傾斜部材を備えていることを特徴とする立坑壁面穿孔装置。

請求項4

軸線周りに回転される回転刃具が配置された穿孔ユニットを、立坑内の横壁面の穿孔予定位置と対応する高さ方向位置及び水平方向位置に配置するとともに、前記回転刃具の向きを前記穿孔予定位置に向かって設定し、前記回転刃具を回転させながら前記横壁面に向かって前進させて穴を形成する際に、前記回転刃具の軸線方向に生じる反力を前記立坑内の横壁面を押圧して受けることを特徴とする立坑壁面穿孔方法

請求項5

請求項4に記載の立坑壁面穿孔方法であって、前記回転刃具は、切り出した端材を傾けて保持することを特徴とする立坑壁面穿孔方法。

技術分野

0001

この発明は、立坑横壁面に穴を形成する立坑壁穿孔装置及び立坑壁面穿孔方法に関する。

背景技術

0002

周知のように、例えば、原子力発電所における地下水レンを管理するために、地下水ドレンポンドを設けて、地下水ドレンポンド内の地下水をポンプ揚水して水位調整することが行われている(例えば、非特許文献1参照。)。
このような地下水ドレンポンドは、例えば、地下水が湧出するための多数の壁面孔が形成された井戸を設けることにより構成されている。

0003

このように構成された地下水ドレンポンドは、壁面孔から湧出する地下水の水量が減少すると、それにともなってポンプで汲上げることが可能な地下水の量が低下することになる。
このように壁面孔から湧出する地下水の水量が減少した場合、例えば、ドレンポンド内の横壁面に壁面孔を追設して湧水量を増加させることが望まれる。

0004

このように、地下水ドレンポンド内に溜まった水が、低濃度汚染水有害物質を含む水である場合には、地下水ドレンポンドの壁面孔を追設する際に、汚染拡大防止の観点から水中にて壁面孔を追設するか、地下水ドレンポンド内の水をくみ出して水位を低下させてから内部に人が入槽して穿孔作業を行うことが必要となる。

先行技術

0005

URL:http://www.tepco.co.jp/press/release/2017/pdf1/170106j0206.pdf

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、地下水ドレンポンド内で水中作業により壁面孔を穿孔する場合には、例えば、特別な資格を有し熟練された潜水士を確保する必要があり、しかも付随する資機材等を確保することが必要である。

0007

一方、井戸内部の水位を低下させて地下水ドレンポンド内に人が入槽して穿孔作業を行う場合は、入槽するための設備製作が必要となり、送風換気を連続して実施して酸素欠乏を防止することが必要である。
また、地下水ドレンポンド内に人が入槽して穿孔作業を行う場合は、例えば、有害物質による身体汚染の防止や、放射線を内部取込することに起因するトラブルを防止のために、水中ポンプによって地下水ドレンポンド内の水を連続的に汲上げて水位が上昇するのを防止することが必要である。
そのためには、地下水ドレンポンドから抜いた水を貯蔵するタンクや有害物質等を処理するための設備の製作、付随する資機材を調達することが必要である。

0008

また、安全上の観点からも、地下水ドレンポンドに限定されることなく、種々の井戸をはじめとする立坑において、立坑内に人が入ることなく立坑の横壁面に横穴が穿孔できることが望ましい。

0009

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、立坑内に人が入ることなく、立坑内の横壁面に横穴を穿孔することが可能な立坑壁面穿孔装置及び立坑壁面穿孔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

0010

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項1に記載の発明は、立坑壁面穿孔装置であって、軸線周りに回転される回転刃具が配置された穿孔ユニットと、立坑内の横壁面の穿孔予定位置と対応する高さ方向位置に前記穿孔ユニットを配置する高さ設定手段と、前記穿孔予定位置と対応する水平方向位置に前記穿孔ユニットを配置する水平位置設定手段と、前記回転刃具の向きを前記穿孔予定位置に向かって設定する回転刃具向き設定手段と、を備え、前記穿孔ユニットは、前記回転刃具を回転させながら前記横壁面に向かって前進させて穴を形成する際に前記回転刃具の軸線方向に生じる反力を、前記立坑内の横壁面を押圧して受けるための壁面押圧手段を備えていることを特徴とする。

0011

請求項4に記載の発明は、立坑壁面穿孔方法であって、立坑内の横壁面の穿孔予定位置と対応する高さ方向位置及び水平方向位置に配置するとともに、前記回転刃具の向きを前記穿孔予定位置に向かって設定し、前記回転刃具を回転させながら前記横壁面に向かって前進させて穴を形成する際に、前記回転刃具の軸線方向に生じる反力を前記立坑内の横壁面を押圧して受けることを特徴とする。

0012

この発明に係る立坑壁面穿孔装置及び立坑壁面穿孔方法によれば、回転刃具を、穿孔予定位置と対応する立坑の高さ方向位置、水平方向位置、及び穿孔予定位置に向かって配置することができる。また、回転刃具を回転させながら前記横壁面に向かって前進させて横穴を形成する際に、立坑内の横壁面を押圧して回転刃具の軸線方向に生じる掘削力を受けるので、掘削力によって穿孔ユニットの位置がずれることが抑制され、横壁面に安定して横穴を形成することができる。
その結果、立坑内に人が入ることなく、立坑内の横壁面に横穴を穿孔することができる。また、仮に立坑内に水等が溜まっている場合であっても効率的に横穴を穿孔することができる。

0013

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の立坑壁面穿孔装置であって、前記高さ設定手段は、高さ調整手段を備えていることを特徴とする。

0014

この発明に係る立坑壁面穿孔装置によれば、高さ設定手段が高さ調整手段を備えているので、立坑内における高さ方向位置を効率的に調整することができる。
その結果、横壁面の複数の高さ方向位置に、効率的に横穴を形成することができる。

0015

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の立坑壁面穿孔装置であって、前記回転刃具は、切り出した端材を傾けて保持する端材傾斜部材を備えていることを特徴とする。

0016

請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の立坑壁面穿孔方法であって、前記回転刃具は、切り出した端材を傾けて保持することを特徴とする。

0017

この発明に係る立坑壁面穿孔装置及び立坑壁面穿孔方法によれば、回転刃具が切り出した端材を傾けて保持するので、切り出した端材が回転刃具にしっかりと保持され、端材を安定して取り出すことができる。
その結果、穿孔により形成された端材が落下して井戸内の異物となるのを抑制することができ
る。
また、壁面の穿孔が確実に行われたかどうかを確認するのは容易ではないが、端材を回収することにより穿孔できたことを効率的に確認することができる。

発明の効果

0018

この発明に係る立坑壁面穿孔装置及び立坑壁面穿孔方法によれば、立坑内に人が入ることなく、立坑内の横壁面に横穴を穿孔することができる。

図面の簡単な説明

0019

本発明の第1実施形態に係る立坑壁面穿孔装置の概略構成の一例を説明する図であり、図2に矢視I−Iで示す側面から見た縦断面図である。
第1実施形態に係る立坑壁面穿孔装置の概略構成の一例を説明する図であり、図1において矢視II−IIで示す平面図である。
第1実施形態に係る立坑壁面穿孔装置の概略構成の一例を説明する図であり、図1において矢視III−IIIで示す平面図である。
第1実施形態に係る立坑壁面穿孔装置の穿孔ユニットの概略構成を説明する平面図である。
第1実施形態に係る立坑壁面穿孔装置の穿孔ユニットの概略構成を説明する側面図である。
第1実施形態に係るホールソーの概略構成を説明する側面図である。
第1実施形態に係る立坑壁面穿孔装置による穿孔手順の概略を説明する図であり、穿孔開始前の状態を示す部分断面図である。
第1実施形態に係る立坑壁面穿孔装置による穿孔手順の概略を説明する図であり、横壁面を穿孔中の状態を示す概念図である。
第1実施形態に係る立坑壁面穿孔装置による穿孔手順の概略を説明する図であり、横壁面の穿孔を終了した状態を示す概念図である。
第1実施形態に係る立坑壁面穿孔装置による穿孔手順におけるホールソーの作用の概略を説明する概念図である。
第1実施形態の第1変形例に係るホールソーの概略構成を説明する概念図である。

実施例

0020

<第1実施形態>
以下、図1図6を参照して、本発明の第1実施形態に係る立坑壁面穿孔装置について説明する。
図1図3は、本発明の第1実施形態に係る立坑壁面穿孔装置の概略構成の一例を説明する概念図であり、図1図2に矢視I−Iで示す側面から見た縦断面図であり、図2図1において矢視II−IIで示す平面図であり、図3図1において矢視III−IIIで示す平面図である。

0021

図1図3において、符号100は立坑壁面穿孔装置を、符号10は穿孔ユニット位置設定部材(高さ方向位置高さ設定手段)を、符号30はドリルユニット進退駆動部(ドリルユニット進退駆動手段)を、符号40は穿孔ユニットを、符号42はドリルユニットを、符号45は壁面押圧部材(壁面押圧手段)を、符号50はホールソー(回転刃具)を、符号Wはドレンポンド(立坑、地下水ドレンポンド)示している。

0022

立坑壁面穿孔装置100は、図1に示すように、例えば、穿孔ユニット位置設定部材10と、ドリルユニット進退駆動部(ドリルユニット進退駆動手段)30と、穿孔ユニット40と、ホールソー(回転刃具)50と、を備えている。
そして、立坑壁面穿孔装置100は、ドレンポンドWの横壁面DHに横穴を形成するように構成されている。

0023

この実施形態において、ドレンポンド(立坑)Wは、例えば、多数の壁面穴が形成された鋼管Cを備え、鋼管Cが地盤Gの中に鉛直方向に沿って形成されている。そして、地盤Gから鋼管Cの壁面穴を介して地下水が流入するように構成されている。また、鋼管Cを地盤Gに安定して保持するために鋼管Cには支持部材Dが形成されている。

0024

穿孔ユニット位置設定部材(高さ設定手段、水平位置設定手段、回転刃具向き設定手段)10は、例えば、ベース部材11と、高さ調整ロッド(高さ調整手段)12と、セッティングディ(高さ調整手段)13と、穿孔ユニット懸垂ロッド(回転刃具向き設定)20と、を備えている。

0025

そして、穿孔ユニット位置設定部材10は、穿孔ユニット懸垂ロッド20に取付けられた穿孔ユニット40の高さ方向位置、水平方向位置、及びホールソー(回転刃具)50の向きを設定するように構成されている。
また、穿孔ユニット位置設定部材10には、例えば、ディスプレイ穿孔操作盤10Aと、エア制御ユニット(例えば、エア3点セット制御バルブ等)10Bが配置されている。

0026

ベース部材11は、例えば、図1図2に示すように、ベース部材本体110と、ドレンポンド支持金具111と、高さ調整ロッド支持リブ112と、を備えている。

0027

ベース部材本体110は、例えば、平面視したときに外縁が円形に形成された平板により形成さていて、内方には外縁の中心とは偏心して配置された円形穴11Hが形成されている。かかる構成によって、人がドレンポンドW内を容易に視認するとともに、ドリルユニット操作部30を容易に操作することが可能とされている。

0028

ドレンポンド支持金具111は、下方に向かって開口する凹部Uが形成されたチャネル状とされていて、ベース部材本体110の下面に形成されている。また、ドレンポンド支持金具111は、凹部11Uの底部を鋼管C(W)の頂部DVに載せるように構成されている。また、ドレンポンド支持金具111は、井戸枠グリップボルト111Pを締め付けることによって、鋼管C(W)に取付けるとともにベース部材11の水平方向位置を調整することが可能とされている。

0029

高さ調整ロッド支持リブ112は、例えば、ベース部材本体110の外縁近傍に配置され上方に向かって立設された、平面視したときに円形とされた縦リブとされている。
そして、高さ調整ロッド支持リブ112には、高さ調整ロッド12が載置されるようになっている。

0030

高さ調整ロッド(高さ調整手段)12は、図1図2に示すように、平面視したときに略矩形に形成された長尺ロッドとされていて、長手方向(高さ方向)に沿って、ピッチL1(例えば、125mm)をあけて形成された複数の高さ調整穴12Hと、下端部に形成され下方に向かって開口する凹部12Uとを備えている。
その結果、例えば、鋼管C(W)の上端DVから深さ位置1334mm〜2084mmにおいて横穴を穿孔することが可能とされている。

0031

高さ調整穴12Hは、例えば、高さ調整ロッド12の長手方向に沿って左右(ベース部材11における内周側と外周側)に形成されている。
凹部12Uは、底部をベース部材11の高さ調整ロッド支持リブ112に載置するように構成されていて、対向配置された一対の位置決めボルト12Sを進退させて、高さ調整ロッド12を位置調整が可能とされている。

0032

セッティングボディ(高さ調整手段)13は、図1図2に示すように、平面視したときに略Y字形に配置される3つのアーム部131と、それぞれのアーム部131の先端部に形成され上下方向に貫通する矩形穴13Uと、矩形穴13Uを構成する壁部の左右(ベース部材11における内周側と外周側)に配置された高さ調整穴13Hと、進退駆動ハンドルガイド14とを備えている。
また、セッティングボディ13には、平面視したときの中央に穿孔ユニット懸垂ロッド20が嵌挿される孔31Hが形成されている。

0033

矩形穴13Uは、高さ調整ロッド12が挿入されるように構成されている。
高さ調整穴13Hは、穿孔予定高さに応じて、高さ調整ロッド12の高さ調整穴12Hと合わせて、矩形穴13Uを介して高さ位置調整ボールロックピン13Pを挿入するように構成されている。また、セッティングボディ13の矩形穴13Uの下側に位置される高さ調整穴12Hに高さ位置決めピン13を挿入して、セッティングボディ13の高さ方向位置を調整するようになっている。

0034

また、セッティングボディ13には、高さ位置調整ボールロックピン13Pと同じ高さ方向位置に、ロックボルト13Lが挿入可能とされていて、ロックボルト13Lを締め付けることにより、セッティングボディ13と高さ調整ロッド12とが固定されるように構成されている。

0035

進退駆動ハンドルガイド14は、セッティングボディ13から延出するブラケットにより構成され、内方にガイド穴14Hが形成されている。そして、ガイド穴14Hにドリルユニット進退駆動部30を配置することにより、容易に操作することが可能に構成されている。

0036

穿孔ユニット懸垂ロッド(回転刃具向き設定)20は、例えば、ガイド21と、ブラケット22と、水中TVカメラ23と、吊り上げアイボルト24と、を備えている。
また、穿孔ユニット懸垂ロッド20は、セッティングボディ13の中央に形成された孔31Hに嵌挿されることによりセッティングボディ13に取付けられている。
また、穿孔ユニット懸垂ロッド20の下部には、穿孔ユニット40が取り付けられている。
そして、穿孔ユニット懸垂ロッド(回転刃具向き設定)20をセッティングボディ13に対して、平面視して回動させることにより穿孔ユニット40の向きを設定することが可能に構成されている。

0037

ガイド21は、例えば、内方にガイド孔(不図示)が形成されていて、穿孔ユニット懸垂ロッド20から水平方向に形成されている。
そして、ガイド21は、穿孔ユニット懸垂ロッド20の下方において、ドリルユニット進退駆動部30を所定の方向に案内するように構成されている。

0038

ブラケット22は、穿孔ユニット懸垂ロッド20から横方向に延在して形成されている。また、ブラケット22の先端部には水中TVカメラ23が配置されている。
そして、水中TVカメラ23が撮影した画像は、ディスプレイ付穿孔操作盤10Aにより確認することが可能とされている。その結果、水中における穿孔作業を、効率的かつ安定して行うことができる。
吊り上げアイボルト24は、穿孔ユニット懸垂ロッド20の頂部に取付けられている。

0039

ドリルユニット進退駆動部(ドリルユニット進退駆動手段)30は、例えば、操作ハンドル301と、連結リンク302と、穿孔ユニット懸垂ロッド20に配置されたハンドル支点31とを備えている。
操作ハンドル301は、わずかに屈曲して形成されていて、ハンドル支点31周りに回動するように構成されている。
また、操作ハンドル301と連結リンク302とは、連結ピンにより連結されている。また、連結リンク302の先端側は、穿孔ユニット40に連結されている。

0040

次に、図4図5を参照して、第1実施形態に係る穿孔ユニットの概略構成を説明する。図4図5は、第1実施形態に係る立坑壁面穿孔装置の穿孔ユニットの概略構成を説明する図であり、図4は平面図を、図5は側面図を示している。
図4図5において、符号41は取付け部材を、符号42はドリルユニットを、符号45は壁面押圧部材(壁面押圧手段)を示している。また、符号43はエアドリル回転駆動部材)を、符号44はドリル保持ベースを、符号46は押し付けシリンダーを示している。

0041

穿孔ユニット40は、図4図5に示すように、例えば、取付け部材41と、ドリルユニット42と、壁面押圧部材(壁面押圧手段)45とを備えている。

0042

取付け部材41は、穿孔ユニット懸垂ロッド20に、例えばボルトによって連結され、穿孔ユニット懸垂ロッド20の下部に配置されている。
また、取付け部材41は、前方側Fにドリルユニット42が連結され、後方側Rに壁面押圧部材(壁面押圧手段)45が連結されている。
そして、取付け部材41は、穿孔ユニット懸垂ロッド20と、ドリルユニット42及び壁面押圧部材(壁面押圧手段)45を連結する構成とされている。

0043

ドリルユニット42は、例えば、エアドリル(回転駆動部材)43と、ドリル設置ベース44とを備えている。

0044

エアドリル(回転駆動部材)43は、エアを供給することによって回転する周知のエアドリルを適用することが可能である。
また、エアドリル(回転駆動部材)43は、例えば、回転数複数段階に変化させることが可能であるとともに、回転を正逆切換可能であることが好適である。

0045

ドリル設置ベース44は、例えば、平面視矩形平板状に形成されたベース本体に配置されるスライド部材441と、スライドガイド442と、グリッパ保持部材443と、グリッパ444と、ドリル保持部材445と、切粉受けボックス446と、を備えている。
スライド部材441は、連結リンク302の先端側に連結されていて、操作ハンドル301を操作することにより、スライドガイド442に案内されてベース本体上を矢印T4方向に進退するように構成されている。

0046

スライドガイド442は、前方側Fから後方側Rに向かって延在する二本のロッドにより構成されている。
また、スライドガイド442は、スライド部材441に形成されたガイド孔(不図示)に挿入されて、スライド部材441を案内するようになっている。
グリッパ保持部材443は、ベース本体から上方に向かって二本立設されていて、前方側Fには、エアドリル(回転駆動部材)43の軸線O1を挟んで左右及び上下に4つのグリッパ444が配置されている。

0047

グリッパ444は、横壁面WHに当接することにより、後退位置にあるホールソー50が、横壁面WHに対して所定間隔をあけて配置される構成とされている。
ドリル保持部材445は、エアドリル43をスライド部材441に固定する部材とされている。
切粉受けボックス446は、ホールソー50の下方に配置されて、掘削で生じた切粉を回収するように構成されている。

0048

壁面押圧部材(壁面押圧手段)45は、例えば、押し付けシリンダー46と、押し付けロッド47と、位置検出センサ48とを備えている。
この実施形態において、押し付けロッド47は、例えば、押し付けシリンダー46のシリンダーロッドにより構成され、先端部にはドレンポンドWの横壁面DHを押圧する押圧部471が形成されている。

0049

そして、ホールソー(回転刃具)50を回転させながら横壁面に向かって前進させて横穴を形成する際に、ドレンポンドW内の横壁面DHを押圧して、ホールソー50が掘削する際に軸線O1方向に生じる掘削力を受けるように構成されている。
ここで、押圧部471が横壁面DHを押圧する押圧力Pは、ホールソー50が掘削する際に軸線O1方向に生じる掘削力によって穿孔ユニット40が変位しない程度であればいい。

0050

押し付けシリンダー46は、例えば、エアシリンダーにより構成され、エアの流入によって、シリンダーロッドである押し付けロッド47を矢印T3方向に進退させるようになっている。

0051

位置検出センサ48は、例えば、押し付けロッド47の先端部に配置され押圧部471によって取付けられる検出板481と、近接センサ482とを備え、近接センサ482が検出板481を検出することにより、押し付けロッド47が後退端(原位置)に位置されたのを検出可能とされている。

0052

次に、図6を参照して、第1実施形態に係るホールソーの概略構成にについて説明する。図6は、第1実施形態に係るホールソーの概略構成を説明する側面から見た部分断面図である。
図6において、符号50はホールソー(回転刃具)を、符号51はカップ部を、符号512Aは穿孔刃を、符号52はドリルを示している。

0053

ホールソー(回転刃具)50は、図6に示すように、例えば、カップ部51と、ドリル52と、内コマ弾性体)53と、取付け軸部54とを備え、軸線O1周りに回転するように構成されている。

0054

カップ部51は、底壁部511と、周面壁部512と、周面壁部512の先端部に配置される穿孔刃512Aとを備え、内方にカップ凹部51Uが形成された略有底円筒状とされている。
穿孔刃512Aは、この実施形態において、周面壁部512の先端に周方向に90°の間隔をあけて4つ配置されている。また、穿孔刃512Aは、任意の材質で形成可能であるが、例えば、超硬合金によって形成されている。

0055

ドリル52は、軸線O1に沿って前方側Fから見たときに、カップ部51の中心に配置されている。そして、カップ部51の底面壁部511から前方側Fに向かって延在している。
内コマ53は、例えば、底面壁部531と、端材当接部532とを備えていて、カップ部51の底面壁部511に配置されている。
底面壁部531は、軸線O1方向に沿って見たときに円形に形成されていて、軸線O1周りの一部に凸部が形成されている。
端材当接部532は、底面壁部531の凸部の表面に配置されていて、カップ凹部51U内において、軸線O1方向における前方側Fに突出して形成されている。また、端材当接部532の表面には、軸線O1に近接するにつれて基端側に後退する傾斜面が形成されている。
端材当接部532は、外力よって弾性変形可能な材質により形成されるとともに、表面に接触した端材C1が周回しない程度の摩擦力を生じさせる範囲で任意に設定することが可能であるが、例えば、シリコンゴムウレタンゴムで形成することが好適である。

0056

取付け軸部54は、カップ部51の基端側Rに形成されていて、ホールソー(回転刃具)50をエアドリルのチャック43Aに把持させる軸部材である。
また、この実施形態では、図6に示すように、取付け軸部5とチャック43Aの間に調整カラー43Bを配置して、カップ部51ホールソー(回転刃具)50の軸線位置を調整するようになっている。

0057

<穿孔手順>
次に、図1図5図7A図7C図8を参照して、第1実施形態に係る立坑壁部穿孔方法について説明する。図7A図7Cは、第1実施形態に係る立坑壁面穿孔装置による穿孔手順の概略を説明する図である。また、図8は、第1実施形態に係るホールソーの作用の概略を説明する概念図である。

0058

(1)まず、穿孔予定位置の深さ(高さ方向位置)と対応させて、高さ調整ロッド穴12Hとセッティングボディ調整穴13Hとを合わせ、高さ位置調整ボールロックピン13P及び高さ位置決めピン13Sによって高さ方向位置を調整する。
また、ロックボルト13Lによって、セッティングボディ13を高さ調整ロッド12に固定する。

0059

(2)次に、クレーン等を用いて、吊り上げアイボルト24を介して立坑壁面穿孔装置100を吊り上げて、ベース部材11をドレンポンドWの鋼管頂部DV上に載せる。
このとき、穿孔ユニット40のドリルユニット42及び壁面押圧部材(壁面押圧手段)45の押圧部471は原位置(後退端)に位置させておく。

0060

(3)上記(1)、(2)を実施することにより、穿孔ユニット40は、図7Aに示すように、ドレンポンドW内における横壁面DHの穿孔予定位置と対応する深さ(高さ方向位置)及び水平方向位置に位置されるとともに、ホールソー50の軸線O1の方向を穿孔予定位置に向けることができる。

0061

(4)次に、穿孔ユニット40の押し付けシリンダー46のシリンダーロッドを前進させて、押圧部471によってドレンポンドWの横壁面DHを押圧するとともに、グリッパ444によって横壁面DHを押圧する。このようにして、穿孔ユニット40をドレンポンドW内に固定する。

0062

(5)そして、エア供給源(不図示)からエアドリル43にエアを供給して、エアドリル43を回転駆動することにより、ホールソー50を軸線O1周りに矢印R1方向に回転させる。

0063

(6)次に、図7Bに示すように、操作ハンドル301を押すことにより、横壁面DHに向かって矢印T41方向にエアドリル43を前進させる。
エアドリル43を矢印T41方向に前進させると、ドリル52が横壁面DHから鋼管C(W)内に侵入してドリル穴を形成し、ドリル52がドリル穴をガイドにして前進するとともに、カップ部51の先端に配置された穿孔刃512Aが横壁面DHの掘削を開始する。

0064

(7)次いで、図7Cに示すように、ホールソー50が横壁面DHから鋼管C(W)内を前進することで、ドレンポンドWの横壁面DHに横穴を形成する。

0065

(8)ホールソー50が、横壁面DHから鋼管C(W)を切断すると端材C1が切出されて横穴が形成される。
このとき、切出された端材C1は、ホールソー50の内コマ53から軸線O1周りにおける一部の周方向位置に掘削する際の軸線O1方向の掘削力Q1が加わり、ドレンポンドWの周囲の地盤Gからは略均一な面圧Q2が付加される。
その結果、端材C1は、図8に示すように、ホールソー50の底部内コマ53と当接し、内コマ53の端材当接部532によって傾けられることで、端材C1がカップ部51の内周面密着して凹部51Uにしっかりと保持される。

0066

(9)次に、ホールソー50の回転を停止して、ホールソー50を後退させる。
このとき、端材C1が凹部51Uにしっかりと保持されているので、ホールソー50から外れることなく外部に取り外すことができる。

0067

第1実施形態に係る立坑壁面穿孔装置100によれば、穿孔ユニット位置設定部材10によって、ホールソー(回転刃具)50を、穿孔予定位置と対応する立坑の高さ方向位置、水平方向位置、及び穿孔予定位置に向かって配置することができる。

0068

また、立坑壁面穿孔装置100によれば、ホールソー50を前進させて横壁面DHに横穴を形成する際に、壁面押圧部材(壁面押圧手段)45によってドレンポンドW内の反対側の横壁面DHを押圧して、ホールソー50が穿孔する際の掘削力を受けるので、ホールソー50の位置がずれるのが抑制され横穴を安定して形成することができる。

0069

その結果、ドレンポンドW内に人が入槽することなく、ドレンポンドW内の横壁面DHを穿孔することができる。
また、ドレンポンドW内に水が溜まっている場合であっても、ドレンポンドWから水を抜くことなく横穴を形成することができる。

0070

また、立坑壁面穿孔装置100によれば、穿孔ユニット位置設定部材10が、高さ調整ロッド(高さ調整手段)12及びセッティングボディ(高さ調整手段)13を備えているので、ホールソー50のドレンポンドW内における深さを効率的に調整することが可能であり、その結果、複数の高さ方向位置に効率的に横穴を形成することができる。

0071

また、立坑壁面穿孔装置100によれば、ホールソー50が切り出した端材C1を傾けて保持するので、端材C1がホールソー50内にしっかりと保持されて、端材C1を安定して回収することができる。
その結果、穿孔により形成された端材C1が落下してドレンポンドW内の異物となるのを抑制することができる。
また、壁面の穿孔が確実に行われたかどうかを確認することは容易ではないが、端材C1を回収することにより穿孔できたことを効率的に確認することができる。

0072

<第1変形例>
次に、図9を参照して第1実施形態の第1変形例に係るホールソーについて説明する。
図9は、第1実施形態の第1変形例に係るホールソーの概略構成を説明する概念図である。図9において、符号50Aはホールソー(回転刃具)を、符号53Aは内コマを示している。

0073

ホールソー(回転刃具)50Aは、図9に示すように、例えば、カップ部51と、ドリル52と、内コマ53(弾性体)Aと、取付け軸部54とを備えている。
ホールソー(回転刃具)50Aが第1実施形態に係るホールソー50と異なるのは、内コマ53に代えて、内コマ53Aを備えている点である。その他については、第1実施形態と同様であるので同じ符号を付して説明を省略する。

0074

内コマ53Aは、図9に示すように、軸線O1方向における先端側Fに傾斜面が形成されている。傾斜面は、例えば、ホールソー(回転刃具)50Aを側面から見たときに、軸線O1と直交する面に対して傾斜された一つの傾斜面として形成されている。
また、内コマ(弾性体)53Aは、外力よって弾性変形可能な材質により形成され、内コマ53Aの表面に接触した端材C1が周回しない摩擦力を生じさせることが可能な範囲で任意に設定することが可能であるが、例えば、シリコンゴムやウレタンゴムで形成することが好適である。

0075

かかる構成により、ホールソー50Aが横壁面DHに横穴を形成した際に、切り出した端材C1が内コマ53A表面の傾斜面で傾けられ、端材C1がカップ部51の内周面に密着して、ホールソー50Aを後退させる際に端材C1を凹部51Uにしっかりと保持させることができる。

0076

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更をすることが可能である。

0077

例えば、上記実施形態においては、立坑壁面穿孔装置100が、平面視したときに内方が円形に形成されたドレンポンドWの横壁面に横穴を形成する場合について説明したが、ドレンポンドW以外の立坑(井戸を含む)を対象としてもよい。
また、対象とする立坑の平面視したときの形状は、円形に限定されず矩形をはじめとする多角形不等辺多角形を含む)等、任意の形状の立坑に適用することが可能である。

0078

また、上記実施形態においては、ホールソー50を回転させる回転部材圧縮エアにより回転駆動されるエアドリルである場合について説明したが、例えば、電気によって回転駆動される電動ドリル等、種々の回転駆動部材を用いることができる。

0079

また、上記実施形態においては、エアドリル43を進退する手段が手動である場合について説明したが、例えば、エアシリンダー、油圧シリンダーをはじめとするアクチュエータや、ボールねじ等回転駆動させることにより回転を直線運動に変換させてエアドリル43をはじめとするドリル装置を進退する構成としてもよい。

0080

また、上記実施形態においては、壁面押圧部材(壁面押圧手段)45が押圧部471を進退するエアシリンダー46を備えている場合について説明したが、エアシリンダー46に代えて、油圧シリンダーやボールねじ等を適用して押圧部471を進退する構成としてもよい。

0081

また、上記実施形態においては、壁面押圧部材(壁面押圧手段)45が、エアドリル43とは反対側に位置される一つの押圧部471により横壁面を支持する場合について説明したが、ホールソー50が穿孔する際に生じる反力に応じた力で穿孔ユニット40を保持可能な範囲内で、複数個所で横壁面を押圧する押圧部を備える構成とすることが可能である。

0082

また、上記実施形態においては、回転刃具が、端材傾斜部材として内コマ53を備えたホールソー50、端材傾斜部材として内コマ53Aを備えたホールソー50Aである場合について説明したが、回転刃具の構成は任意に設定することが可能であり、ホールソーとするかどうか、ホールソーが内コマ(端材傾斜部材)を備えるかどうかは、適宜に設定することが可能である。また、端材傾斜部材として、内コマ53、53A以外の構成を適用してもよい。

0083

O1軸線
10穿孔ユニット位置設定部材(高さ設定手段、水平位置設定手段、回転刃具向き設定手段)
12 高さ調整ロッド(高さ調整手段)
12H 高さ調整穴(高さ調整手段)
13セッティングボディ(高さ調整手段)
13H 高さ調整穴(高さ調整手段)
20 穿孔ユニット懸垂ロッド(回転刃具向き設定)
30ドリルユニット進退駆動部(ドリルユニット進退駆動手段
40 穿孔ユニット
42 ドリルユニット
43エアドリル(回転駆動部材)
44 ドリルユニットガイド部材
45 壁面押圧部材(壁面押圧手段)
50、50Aホールソー(回転刃具)
53、53A 内コマ(端材傾斜部材)
100立坑壁面穿孔装置

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