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公開番号2025035581
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-14
出願番号2023142710
出願日2023-09-04
発明の名称削孔方法及び削孔装置
出願人日特建設株式会社
代理人個人
主分類E21B 6/00 20060101AFI20250307BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】従来に比して手間なくより正確に削孔長を把握することができる削孔方法及び削孔装置を提案する。
【解決手段】ハンマー、計測部、クランプ、記憶部、制御部を備える削孔装置を用いて目的とする削孔長まで地盤を削孔する削孔方法であって、削孔開始位置を計測する工程と、第1回削孔長を算出する工程と、新たなケーシングを継ぎ足し第1回削孔終了位置から第1回継ぎ足し位置への変化量が所定の比較値以上である場合はケーシング継ぎ足し本数Nに1を加える第1回継ぎ足し工程と、新たなケーシングを継ぎ足しこの状態でのハンマーの継ぎ足し位置を計測するとともに削孔終了位置から継ぎ足し位置への変化量が所定の比較値以上である場合はケーシング継ぎ足し本数Nに1を加える継ぎ足し工程をA回実行する第2回以降継ぎ足し工程と、削孔完了直前の削孔長を把握する工程と、削孔完了直前の削孔長が目的とする削孔長になるまで地盤を削孔する工程とを含む。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
ガイドセルと、前記ガイドセルに対して進退移動可能であって先端部にケーシングが取り付けられ、回転力とともに後方から前方へ向かう力を前記ケーシングに付与するハンマーと、前記ガイドセルに対する前記ハンマーの進退方向の位置を計測する計測部と、前記ガイドセルに設けられて前記ケーシングを保持可能なクランプと、前記ケーシングの長さであるケーシング長、及び削孔中に前記ケーシングを継ぎ足す本数であるケーシング継ぎ足し本数Ｎ（但し、Ｎは初期値が０の整数）を含む各種情報を記憶する記憶部と、前記ハンマー及び前記クランプの駆動を制御するとともに前記計測部からの情報及び前記記憶部で記憶した各種情報に基づいて演算を行う制御部と、を備える削孔装置を用いることによって前記ケーシングで目的とする削孔長まで地盤を削孔する削孔方法であって、
前記ケーシングの先端を地盤に接触又は所定の隙間をあけた状態で前記クランプによって前記ケーシングを保持し、この状態での前記ハンマーの削孔開始位置を前記計測部で計測する工程と、
前記クランプによる前記ケーシングに対する保持を解除して前記ハンマーを駆動させて地盤を削孔し、所定長さまで削孔した後に前記クランプで前記ケーシングを保持し、この状態での前記ハンマーの第１回削孔終了位置を前記計測部で計測するとともに前記制御部で前記削孔開始位置と前記第１回削孔終了位置から第１回削孔長を算出し、更に前記第１回削孔長を前記記憶部で記憶する工程と、
前記ハンマーを後退させて前記クランプで保持された前記ケーシングの後端部に新たなケーシングを継ぎ足すとともに前記ハンマーを前進させて前記先端部に前記新たなケーシングを取り付け、この状態での前記ハンマーの第１回継ぎ足し位置を前記計測部で計測するとともに前記制御部によって前記第１回削孔終了位置から前記第１回継ぎ足し位置への変化量が所定の比較値以上である場合は前記記憶部に記憶させた前記ケーシング継ぎ足し本数Ｎに１を加える第１回継ぎ足し工程と、
前記クランプによる前記ケーシングに対する保持を解除して前記ハンマーを駆動させて地盤を削孔し、所定長さまで削孔した後に前記クランプで前記ケーシングを保持し、この状態での前記ハンマーの削孔終了位置を前記計測部で計測し、次いで、前記ハンマーを後退させて前記クランプで保持された前記ケーシングの後端部に新たなケーシングを継ぎ足した後に前記ハンマーを前進させて前記先端部に前記新たなケーシングを取り付け、この状態での前記ハンマーの継ぎ足し位置を前記計測部で計測するとともに前記制御部で前記削孔終了位置から前記継ぎ足し位置への変化量が所定の比較値以上である場合は前記記憶部に記憶させた前記ケーシング継ぎ足し本数Ｎに１を加える継ぎ足し工程に関し、前記継ぎ足し工程をＡ回実行する第２回以降継ぎ足し工程と（但しＡは１以上の整数）、
前記第２回以降継ぎ足し工程の後、目的とする長さまで地盤を削孔するにあたり、下記の式（１）によって削孔完了直前の削孔長を把握する工程と、
削孔完了直前の削孔長＝前記第１回削孔長＋（前記ケーシング長×（Ｎ－１））＋（Ａ回実行したときの前記継ぎ足し位置－前記第１回継ぎ足し位置）・・・（１）
前記クランプによる前記ケーシングに対する保持を解除して前記ハンマーを駆動させて前記削孔完了直前の削孔長が目的とする削孔長になるまで地盤を削孔する工程と、を含む削孔方法。
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
前記記憶部は更に、第２ケーシングの長さである第２ケーシング長、及び削孔中に前記第２ケーシングを継ぎ足す本数である第２ケーシング継ぎ足し本数Ｍ（但し、Ｍは初期値が０の整数）を記憶するものであり、
前記第２回以降継ぎ足し工程は、
前記クランプによる前記ケーシングに対する保持を解除して前記ハンマーを駆動させて地盤を削孔し、所定長さまで削孔した後に前記クランプで前記ケーシングを保持し、この状態での前記ハンマーの削孔終了位置を前記計測部で計測し、次いで、前記ハンマーを後退させて前記クランプで保持された前記ケーシングの後端部に新たなケーシングを継ぎ足した後に前記ハンマーを前進させて前記先端部に前記新たなケーシングを取り付け、この状態での前記ハンマーの継ぎ足し位置を前記計測部で計測するとともに前記制御部で前記削孔終了位置から前記継ぎ足し位置への変化量が所定の比較値以上である場合は前記記憶部に記憶させた前記ケーシング継ぎ足し本数Ｎに１を加える継ぎ足し工程に関し、前記継ぎ足し工程を（Ａ－Ｂ）回実行する工程と（但しＢはＡ＞Ｂを満たす１以上の整数）、
前記クランプによる前記ケーシングに対する保持を解除して前記ハンマーを駆動させて地盤を削孔し、所定長さまで削孔した後に前記クランプで前記ケーシングを保持し、この状態での前記ハンマーの追加削孔終了位置を前記計測部で計測し、次いで、前記ハンマーを後退させて前記クランプで保持された前記ケーシングの後端部に前記第２ケーシングを継ぎ足した後に前記ハンマーを前進させて前記先端部に前記第２ケーシングを取り付け、この状態での前記ハンマーの追加継ぎ足し位置を前記計測部で計測するとともに前記制御部で前記追加削孔終了位置から前記追加継ぎ足し位置への変化量が所定の比較値以上である場合は前記記憶部に記憶させた前記第２ケーシング継ぎ足し本数Ｍに１を加える追加継ぎ足し工程に関し、前記追加継ぎ足し工程をＢ回実行する工程と、を含むものであって、
前記削孔完了直前の削孔長を把握する工程は、前記第２回以降継ぎ足し工程の後、目的とする長さまで地盤を削孔するにあたり、下記の式（２）によって削孔完了直前の削孔長を把握するものである、請求項１に記載の削孔方法。
削孔完了直前の削孔長＝前記第１回削孔長＋（前記ケーシング長×（Ｎ－１））＋（前記第２ケーシング長×Ｍ）＋（Ｂ回実行したときの前記追加継ぎ足し位置－前記第１回継ぎ足し位置）・・・（２）
【請求項３】
ガイドセルと、前記ガイドセルに対して進退移動可能であって先端部にケーシングが取り付けられ、回転力とともに後方から前方へ向かう力を前記ケーシングに付与するハンマーと、前記ガイドセルに対する前記ハンマーの進退方向の位置を計測する計測部と、前記ガイドセルに設けられて前記ケーシングを保持可能なクランプと、前記ケーシングの長さであるケーシング長、及び削孔中に前記ケーシングを継ぎ足す本数であるケーシング継ぎ足し本数Ｎ（但し、Ｎは初期値が０の整数）を含む各種情報を記憶する記憶部と、前記ハンマー及び前記クランプの駆動を制御するとともに前記計測部からの情報及び前記記憶部で記憶した各種情報に基づいて演算を行う制御部と、を備える削孔装置であって、
前記制御部は、
前記ケーシングの先端を地盤に接触又は所定の隙間をあけた状態で前記クランプによって前記ケーシングを保持し、この状態での前記ハンマーの削孔開始位置を前記計測部で計測する工程と、
前記クランプによる前記ケーシングに対する保持を解除して前記ハンマーを駆動させて地盤を削孔し、所定長さまで削孔した後に前記クランプで前記ケーシングを保持し、この状態での前記ハンマーの第１回削孔終了位置を前記計測部で計測するとともに前記制御部で前記削孔開始位置と前記第１回削孔終了位置から第１回削孔長を算出し、更に前記第１回削孔長を前記記憶部で記憶する工程と、
前記ハンマーを後退させて前記クランプで保持された前記ケーシングの後端に新たなケーシングを継ぎ足すとともに前記ハンマーを前進させて前記先端部に前記新たなケーシングを取り付け、この状態での前記ハンマーの第１回継ぎ足し位置を前記計測部で計測するとともに前記制御部によって前記第１回削孔終了位置から前記第１回継ぎ足し位置への変化量が所定の比較値以上である場合は前記記憶部に記憶させた前記ケーシング継ぎ足し本数Ｎに１を加える第１回継ぎ足し工程と、
前記クランプによる前記ケーシングに対する保持を解除して前記ハンマーを駆動させて地盤を削孔し、所定長さまで削孔した後に前記クランプで前記ケーシングを保持し、この状態での前記ハンマーの削孔終了位置を前記計測部で計測し、次いで、前記ハンマーを後退させて前記クランプで保持された前記ケーシングの後端に新たなケーシングを継ぎ足した後に前記ハンマーを前進させて前記先端部に前記新たなケーシングを取り付け、この状態での前記ハンマーの継ぎ足し位置を前記計測部で計測するとともに前記制御部で前記削孔終了位置から前記継ぎ足し位置への変化量が所定の比較値以上である場合は前記記憶部に記憶させた前記ケーシング継ぎ足し本数Ｎに１を加える継ぎ足し工程に関し、前記継ぎ足し工程をＡ回実行する第２回以降継ぎ足し工程と（但しＡは１以上の整数）、
前記第２回以降継ぎ足し工程の後、目的とする長さまで地盤を削孔するにあたり、下記の式（１）によって削孔完了直前の削孔長を把握する工程と、
削孔完了直前の削孔長＝前記第１回削孔長＋（前記ケーシング長×（Ｎ－１））＋（Ａ回実行したときの前記継ぎ足し位置－前記第１回継ぎ足し位置）・・・（１）
前記クランプによる前記ケーシングに対する保持を解除して前記ハンマーを駆動させて前記削孔完了直前の削孔長が目的とする削孔長になるまで地盤を削孔する工程と、を実行する削孔装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、削孔方法及び削孔装置に関するものであって、特に削孔長を把握することが可能な削孔方法及び削孔装置に関する。
続きを表示（約 3,900 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば傾斜地山等の地盤を削孔する際には、特許文献１の図１１に示されている如き削孔装置が用いられている。この種の削孔装置は、ガイドセルと、ガイドセルに対して進退移動可能であって先端部にケーシングが取り付けられるハンマー（特許文献１ではドリフタ３とスイベル５を接続するシャンクロッド３Ａ、及びスイベルシュー６を含んで構成されている）と、クランプ（先端ガイド７）とを備えている。そしてクランプを開いた状態でハンマーを駆動させ、これによりケーシングを回転させつつ前進させて削孔を行う。ある程度の長さまで削孔した後は、削孔装置に取り付けられているケーシングとハンマーとの間に新たなケーシングを継ぎ足して削孔を継続することにより、目的とする長さまで地山を削孔することができる。
【０００３】
削孔を行った際には、目的の長さまで削孔されているかを確認する必要がある。従来、削孔長は、削孔後のケーシング内に検尺棒を挿入して作業員が検尺棒の目盛を読み取る方法や、作業員が使用したケーシングの本数をカウントしてケーシングの全長を算出するとともに削孔後の地山から突出したケーシングの残尺を計測し、ケーシングの全長と地山から突出したケーシングの残尺との差を算出する方法により確認されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開平３－６３３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで検尺棒を用いる方法は、削孔した後に別異に行う作業であるため、工数が増えるとともに手間を要することになる。また継ぎ足したケーシングの本数によってケーシングの全長を把握する場合は、手間を要するうえに本数の数え間違いが生じるおそれがある。また検尺棒を用いる場合でもケーシングの残尺を計る場合でも、目盛の読み違いが生じるおそれがある。
【０００６】
なお、特許文献１に示された如き削孔装置に対してハンマーの移動量を計測できる計測手段を設け、ケーシングとともに移動するハンマーの移動量からケーシング１本あたりの削孔長を算出し、ケーシングを継ぎ足す毎に得られる各ケーシングの削孔長を積算することによって全体の削孔長を把握する方法が考えられる。しかし本願発明者が確認したところ、この方法では大きな誤差が生じてしまうことが確認された。
【０００７】
上述したようにハンマーは、ドリフタとスイベルがシャンクロッドで接続されていて、これらの間には長さ方向に遊び（１～２ｃｍ程度）がある。本発明者が確認したところ、継ぎ足しを行う際にクランプにより保持されていた削孔中のケーシングは、新たなケーシングを継ぎ足してクランプを解除した際に自重によってこの遊びの分、延びるように挙動していた。すなわち、ケーシングの継ぎ足しを行う毎に１～２ｃｍ程度の誤差が生じるおそれがある。このため、例えば長さが１．５ｍのケーシングを４０本使用して削孔する場合、狙いとする６０ｍの削孔長に対して４０～８０ｃｍ程度の誤差を生じるおそれがあった。
【０００８】
このような問題点に鑑み、本発明では、従来に比して手間なくより正確に削孔長を把握することができる削孔方法及び削孔装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ガイドセルと、前記ガイドセルに対して進退移動可能であって先端部にケーシングが取り付けられ、回転力とともに後方から前方へ向かう力を前記ケーシングに付与するハンマーと、前記ガイドセルに対する前記ハンマーの進退方向の位置を計測する計測部と、前記ガイドセルに設けられて前記ケーシングを保持可能なクランプと、前記ケーシングの長さであるケーシング長、及び削孔中に前記ケーシングを継ぎ足す本数であるケーシング継ぎ足し本数Ｎ（但し、Ｎは初期値が０の整数）を含む各種情報を記憶する記憶部と、前記ハンマー及び前記クランプの駆動を制御するとともに前記計測部からの情報及び前記記憶部で記憶した各種情報に基づいて演算を行う制御部と、を備える削孔装置を用いることによって前記ケーシングで目的とする削孔長まで地盤を削孔する削孔方法であって、前記ケーシングの先端を地盤に接触又は所定の隙間をあけた状態で前記クランプによって前記ケーシングを保持し、この状態での前記ハンマーの削孔開始位置を前記計測部で計測する工程と、前記クランプによる前記ケーシングに対する保持を解除して前記ハンマーを駆動させて地盤を削孔し、所定長さまで削孔した後に前記クランプで前記ケーシングを保持し、この状態での前記ハンマーの第１回削孔終了位置を前記計測部で計測するとともに前記制御部で前記削孔開始位置と前記第１回削孔終了位置から第１回削孔長を算出し、更に前記第１回削孔長を前記記憶部で記憶する工程と、前記ハンマーを後退させて前記クランプで保持された前記ケーシングの後端部に新たなケーシングを継ぎ足すとともに前記ハンマーを前進させて前記先端部に前記新たなケーシングを取り付け、この状態での前記ハンマーの第１回継ぎ足し位置を前記計測部で計測するとともに前記制御部によって前記第１回削孔終了位置から前記第１回継ぎ足し位置への変化量が所定の比較値以上である場合は前記記憶部に記憶させた前記ケーシング継ぎ足し本数Ｎに１を加える第１回継ぎ足し工程と、前記クランプによる前記ケーシングに対する保持を解除して前記ハンマーを駆動させて地盤を削孔し、所定長さまで削孔した後に前記クランプで前記ケーシングを保持し、この状態での前記ハンマーの削孔終了位置を前記計測部で計測し、次いで、前記ハンマーを後退させて前記クランプで保持された前記ケーシングの後端部に新たなケーシングを継ぎ足した後に前記ハンマーを前進させて前記先端部に前記新たなケーシングを取り付け、この状態での前記ハンマーの継ぎ足し位置を前記計測部で計測するとともに前記制御部で前記削孔終了位置から前記継ぎ足し位置への変化量が所定の比較値以上である場合は前記記憶部に記憶させた前記ケーシング継ぎ足し本数Ｎに１を加える継ぎ足し工程に関し、前記継ぎ足し工程をＡ回実行する第２回以降継ぎ足し工程と（但しＡは１以上の整数）、
前記第２回以降継ぎ足し工程の後、目的とする長さまで地盤を削孔するにあたり、下記の式（１）によって削孔完了直前の削孔長を把握する工程と、
削孔完了直前の削孔長＝前記第１回削孔長＋（前記ケーシング長×（Ｎ－１））＋（Ａ回実行したときの前記継ぎ足し位置－前記第１回継ぎ足し位置）・・・（１）
前記クランプによる前記ケーシングに対する保持を解除して前記ハンマーを駆動させて前記削孔完了直前の削孔長が目的とする削孔長になるまで地盤を削孔する工程と、を含む削孔方法である。
【００１０】
このような削孔方法において、前記記憶部は更に、第２ケーシングの長さである第２ケーシング長、及び削孔中に前記第２ケーシングを継ぎ足す本数である第２ケーシング継ぎ足し本数Ｍ（但し、Ｍは初期値が０の整数）を記憶するものであり、前記第２回以降継ぎ足し工程は、前記クランプによる前記ケーシングに対する保持を解除して前記ハンマーを駆動させて地盤を削孔し、所定長さまで削孔した後に前記クランプで前記ケーシングを保持し、この状態での前記ハンマーの削孔終了位置を前記計測部で計測し、次いで、前記ハンマーを後退させて前記クランプで保持された前記ケーシングの後端部に新たなケーシングを継ぎ足した後に前記ハンマーを前進させて前記先端部に前記新たなケーシングを取り付け、この状態での前記ハンマーの継ぎ足し位置を前記計測部で計測するとともに前記制御部で前記削孔終了位置から前記継ぎ足し位置への変化量が所定の比較値以上である場合は前記記憶部に記憶させた前記ケーシング継ぎ足し本数Ｎに１を加える継ぎ足し工程に関し、前記継ぎ足し工程を（Ａ－Ｂ）回実行する工程と（但しＢはＡ＞Ｂを満たす１以上の整数）、前記クランプによる前記ケーシングに対する保持を解除して前記ハンマーを駆動させて地盤を削孔し、所定長さまで削孔した後に前記クランプで前記ケーシングを保持し、この状態での前記ハンマーの追加削孔終了位置を前記計測部で計測し、次いで、前記ハンマーを後退させて前記クランプで保持された前記ケーシングの後端部に前記第２ケーシングを継ぎ足した後に前記ハンマーを前進させて前記先端部に前記第２ケーシングを取り付け、この状態での前記ハンマーの追加継ぎ足し位置を前記計測部で計測するとともに前記制御部で前記追加削孔終了位置から前記追加継ぎ足し位置への変化量が所定の比較値以上である場合は前記記憶部に記憶させた前記第２ケーシング継ぎ足し本数Ｍに１を加える追加継ぎ足し工程に関し、前記追加継ぎ足し工程をＢ回実行する工程と、を含むものであって、前記削孔完了直前の削孔長を把握する工程は、前記第２回以降継ぎ足し工程の後、目的とする長さまで地盤を削孔するにあたり、下記の式（２）によって削孔完了直前の削孔長を把握するものであることが好ましい。
削孔完了直前の削孔長＝前記第１回削孔長＋（前記ケーシング長×（Ｎ－１））＋（前記第２ケーシング長×Ｍ）＋（Ｂ回実行したときの前記追加継ぎ足し位置－前記第１回継ぎ足し位置）・・・（２）
（【００１１】以降は省略されています）

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