JP2000230386A - 掘削機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 掘削土砂の回収率を向上できる掘削機械を
提供すること。 【解決手段】 リーダ５に沿って昇降可能なオーガマシ
ン１に、オーガ軸３の略全長又は先端部側のみにスクリ
ュー部４を形成したオーガスクリュー２を垂下連結して
なる掘削機械において、オーガスクリュー２にこれを被
包する円筒状ケーシング７を軸方向嵌脱可能に取り付
け、ケーシング７の上端部にスクリュー部４の羽根４ａ
面に対し螺旋方向摺動可能に支持されるスクレーパ８を
設けると共に、その下端部に掘削羽根９を設け、更にケ
ーシング７とオーガスクリュー２とが掘進回転方向に一
体回転するようにオーガスクリュー２に対するケーシン
グ７の相対回転を阻止するストッパー１０を設けたこと
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リーダに沿って昇
降可能なオーガマシンに、オーガ軸の略全長に又は先端
側のみにスクリュー部を形成したオーガスクリューを垂
下連結し、このオーガスクリューによって地盤の掘削を
行う掘削機械に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその課題】上記のようなオーガスクリ
ューによる削孔作業は、バケットドリルやハンマーグラ
ブによる削孔作業に比べ、スクリューの連続作業性を生
かせる長所はあるものの、掘削した土砂がスクリューに
絡み付き易いため地上への土砂の回収率が悪く、結果的
に削孔作業能率も低下すると云う問題がある。特に、シ
ルト層等の軟弱地盤においては、掘削土砂の回収率が非
常に悪く、スクリューに絡み付いた土砂の処理が困難と
なっている。

【０００３】本発明は、オーガスクリューによる連続作
業性を生かしながら、掘削土砂の回収率を向上できるよ
うにした掘削機械を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
リーダ５に沿って昇降可能なオーガマシン１に、オーガ
軸３の略全長に又は先端側のみにスクリュー部４を形成
したオーガスクリュー２を垂下連結してなる掘削機械に
おいて、オーガスクリュー２にこれを被包する円筒状ケ
ーシング７，１７を軸方向嵌脱可能に取り付け、ケーシ
ング７，１７の上端部にスクリュー部４の羽根４ａ面に
対し螺旋方向摺動可能に支持されるスクレーパ８を設け
ると共に、ケーシング７下端部に掘削羽根９を設け、更
にケーシング７，１７とオーガスクリュー２とが掘進回
転方向に一体回転するようにオーガスクリュー２に対す
るケーシング７，１７の相対回転を阻止するストッパー
１０を設けてなることを特徴とする。

【０００５】請求項２は、請求項１に記載の掘削機械に
おいて、ケーシング７，１７下端部の掘削羽根９は、オ
ーガスクリュー２の引き抜き時にスクリュー部４の先端
部分と協同してケーシング７，１７下端を閉塞するよう
になっていることを特徴とする。

【０００６】請求項３は、請求項１又は２に記載の掘削
機械において、オーガ軸３の所要部位に、ケーシング
７，１７の上端部を閉塞する鍔部１１を突設したことを
特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は、オーガマシン１に連動連
結されて垂下されたオーガスクリュー２を示したもの
で、このオーガスクリュー２は、オーガ軸３の略全長に
亘りスクリュー部４を形成している。スクリュー部４の
先端にはビット４ｂが突設されている。オーガマシン１
は、図５及び図６に概略示すようにリーダ５に沿って昇
降駆動される昇降機枠６に搭載され、この昇降機枠６の
昇降移動によって昇降するようになっている。

【０００８】図２は、オーガスクリュー２のスクリュー
部４に軸方向嵌脱可能に取り付けられてスクリュー部４
全体を被包する長尺状の円筒状ケーシング７を示し、
（Ａ）はケーシング７の縦断側面図、（Ｂ）は平面図、
（Ｃ）は底面図である。このケーシング７の上端部には
スクリュー部４の羽根４ａ面に対し螺旋方向摺動可能に
支持されるスクレーパ８が設けられ、またケーシング７
の下端部には掘削羽根９が設けられている。

【０００９】スクレーパ８は、左右一対の扇形部材８
ａ，８ｂによってスクリュー部４に対応する螺旋状構造
に形成されたもので、両扇形部材８ａ，８ｂの外周縁は
ケーシング７の内周面上端部に溶接で固着されている。
掘削羽根９は、平面視略扇形でスクリュー部４に対応す
る螺旋状構造に形成された羽根本体９ａと、この羽根本
体９ａの一端部に下向きに突設された複数のビット９ｂ
とからなるもので、羽根本体９ａの外周縁はケーシング
７の内周面下端部に溶接で固着されている。

【００１０】図３は、オーガスクリュー２にケーシング
７を取り付けるために、ケーシング７に対しオーガスク
リュー２を嵌挿し又は抜き出している状態を示したもの
で、図４は、オーガスクリュー２がケーシング７内に嵌
挿されて、ケーシング７がオーガスクリュー２のスクリ
ュー部４全体を被包した状態を示す。

【００１１】オーガスクリュー２を上方からケーシング
７内に嵌挿する（その方向を図３の矢印ａ₁ で示す）と
きは、ケーシング７を固定した状態でオーガスクリュー
２を掘進回転方向ａに回転させながら、スクリュー部４
の先端部を螺旋状構造のスクレーパ８に挿通させてゆけ
ばよい。また、オーガスクリュー２をケーシング７から
上方へ抜き出す（その方向を図３の矢印ｂ₁ で示す）と
きは、同じくケーシング７を固定した状態でオーガスク
リュー２を掘進回転方向ａと逆の方向ｂに回転させれば
よい。そして、オーガスクリュー２をケーシング７から
抜き出す際に、スクリュー部４の羽根４ａ面に対し螺旋
方向に摺接する前記スクレーパ８によって、スクリュー
部４の羽根４ａに付着した土砂等を掻き取って除去し、
スクリュー部４の清掃を行うようになっている。

【００１２】図４に示すように、オーガスクリュー２が
ケーシング７内に嵌挿されてケーシング７がオーガスク
リュー２のスクリュー部４全体を被包したときケーシン
グ７とオーガスクリュー２とが掘進回転方向ａ（図３参
照）に一体回転するようにオーガスクリュー２に対する
ケーシング７の相対回転を阻止するためのストッパー１
０が、オーガ軸３の上端部に設けられている。このスト
ッパー１０は、ケーシング７の上端部に設けられたスク
レーパ８の扇形部材８ａの一端部８ａｏに当接すること
によって、オーガスクリュー２とケーシング７とを掘進
回転方向ａに一体回転させるようになっている。

【００１３】ケーシング７の下端部に設けられた掘削羽
根９は、スクリュー部４にケーシング７を取り付けたオ
ーガスクリュー２を引き上げる際にスクリュー部４の先
端部側の羽根４ａと協同してケーシング７下端を閉塞す
るようになっている。即ち、図４は、オーガスクリュー
２とこれに取り付けられたケーシング７とが掘進回転方
向に一体回転可能な状態で、しかもオーガスクリュー２
が掘進方向に押されてケーシング７よりも若干下位に位
置した状態を示しており、この状態ではスクリュー部の
先端部側の羽根４ａと掘削羽根９との間に、掘削土砂が
侵入し得るだけの十分な隙間が形成される。しかして、
オーガスクリュー２を引き上げるときには、オーガスク
リュー２がケーシング７に対して若干上位に位置するた
め、スクリュー部の先端部側の羽根４ａと掘削羽根９と
の間の隙間が閉鎖されて、ケーシング７下端が閉塞され
た状態となる。

【００１４】また図１及び図４に示すように、オーガス
クリュー２のオーガ軸３にはスクリュー部４の上端部位
に、ケーシング７の上端部を閉塞する鍔部１１が一体に
突設されている。この鍔部１１は、オーガスクリュー２
による削孔時にケーシング７を押下すると共に、掘削土
砂がケーシング７の上端から地上に不必要に排出される
のを阻止する役割を有する。

【００１５】上述のように構成される掘削機械の使用方
法について図５及び図６を参照しながら説明する。

【００１６】先ず、図５のに示すようにオーガマシン
１に垂下連結されたオーガスクリュー２にケーシング７
を嵌め込み、同図のようにケーシング７がスクリュー
部４全体を被包した状態とする。このとき、オーガスク
リュー２とケーシング７とが掘削回転方向ａ（同図の
参照）に一体回転可能な状態となっている。尚、オーガ
スクリュー２及びケーシング７を地上に寝かせた状態で
そのオーガスクリュー２にケーシング７を嵌め込み、オ
ーガスクリュー２をクレーンで吊り上げてオーガマシン
１に連結することにより、図５に示すような状態とし
てもよい。

【００１７】図５のに示す状態から、オーガマシン１
を駆動して、オーガスクリュー２をケーシング７と共に
掘削回転方向ａに一体回転させながら、昇降機枠６をリ
ーダ５に沿って下降駆動させることにより、同図のの
ように地盤を削孔してゆく。この削孔時には、図４によ
って既に説明したように、掘削土砂がスクリュー部４先
端側の羽根４ａと掘削羽根９との間の隙間からスクリュ
ー部４内に導入され、羽根４ａに沿って螺旋状に押し上
げられてゆく。

【００１８】こうして所定深さまで削孔したならば、オ
ーガマシン１によるオーガスクリュー２及びケーシング
７の回転駆動を停止した後、昇降機枠６を上昇駆動させ
て、図６のに示すように、オーガスクリュー２及びケ
ーシング７を掘孔１２から引き抜き、ケーシング７下端
が地上から適当高さに位置するように引き上げる。

【００１９】この引き上げ時には、既に説明したよう
に、オーガスクリュー２がケーシング７に対して若干上
位に位置し、スクリュー部４先端側の羽根４ａと掘削羽
根９との間の隙間が閉じて、ケーシング７下端が閉塞さ
れるため、スクリュー部４内に押し込められている掘削
土砂の漏出が防止される。尚、比較的粘性のある土砂の
場合には、ケーシング７の下端が開放状態にあっても、
その下端から土砂が漏出することは少ない。

【００２０】図６ののようにオーガスクリュー２とケ
ーシング７とを掘孔１２から引き抜いて地上の所定高さ
まで引き上げた後、これらオーガスクリュー２とケーシ
ング７が掘孔１２から離れた所までリーダ５を移動させ
る。その移動した所においてオーガマシン１を逆転駆動
させて、同図のに示すように、ケーシング７は固定さ
せた状態でオーガスクリュー２を掘削回転方向ａとは逆
の方向ｂに回転させながら、このオーガスクリュー２を
ケーシング７から抜き出してゆく。

【００２１】この抜き出し時に、オーガスクリュー２内
に押し込まれていた土砂が図６ののようにケーシング
７の下端から地上へ排出されると共に、スクリュー部４
の羽根４ａ面に対し螺旋方向に摺接するケーシング７側
のスクレーパ８によって、スクリュー部４の羽根４ａに
付着残存している粘土質等を含む土砂を掻き取って、ス
クリュー部４の清掃を行う。スクレーパ８で掻き取られ
た土砂は、スクリュー部４を通ってケーシング７の下端
から排出される。このスクレーパ８は、ケーシング７の
上端から土砂が排出されるのを阻止す役割もある。尚、
土砂をケーシング７上端から排出させると、排出土砂が
散乱して収集し難くなると共に、ケーシング７の外周面
やリーダ５の下部周辺に付着する等の不都合がある。

【００２２】また、オーガスクリュー２をケーシング７
から抜き出す時には、ケーシング７を固定した状態にし
ておかないと、共回りして抜き出しが出来ないことがあ
る。掘削土砂が礫や砂等のように流動性が高い場合に
は、ケーシング７をその自重によって非回転状態に自己
保持できることもあるが、好ましくはケーシング固定装
置を使用して、ケーシング７を抜き出し時のみ固定させ
るようにするのがよい。図６の〜には、ケーシング
固定装置１３を概略的に示している。

【００２３】このケーシング固定装置１３は、図７に示
すように、リーダ５の下方部に、例えば、昇降機枠６の
昇降案内用ガイドレール５ａ，５ａを利用して、これに
取付部材１８を装着し、この取付部材１８に、一対の半
割形抱持部材１４ａ，１４ｂの一方の抱持部材１４ａを
固定し、この固定側抱持部材１４ａと他方の半割形抱持
部材１４ｂの一端部相互を枢着部１９にて開閉自在に枢
着し、両抱持部材１４ａ，１４ｂの他端部間に開閉駆動
用シリンダ１５を介装し、オーガスクリュー２の抜き出
し時に、上記シリンダ１５を収縮作動させることにより
両抱持部材１４ａ，１４ｂを弾性パッド１６，１６を介
してケーシング７の外周面に圧接し、それによりケーシ
ング７をリーダ５側に固定する。また、上記シリンダ１
５を伸張作動させることにより、可動側の抱持部材１４
ｂが開いてケーシング７を開放することができる。

【００２４】図８は、オーガ軸３の先端側のみにスクリ
ュー部４をオーガスクリュー２と、このオーガスクリュ
ー２に軸方向嵌脱可能に取り付けられる短尺状のケーシ
ング１７を示す。尚、図２〜図６に示す長尺状ケーシン
グ７の長さを例えば１０ｍとした場合、この短尺状ケー
シング１７の長さは２ｍ程度である。他の構成について
は、図２〜図６に示す実施形態と同様であって、ケーシ
ング１７の上端部にはスクリュー部４の羽根４ａ面に対
し螺旋方向摺動可能に支持されるスクレーパ８が設けら
れ、ケーシング７の下端部には掘削羽根９が設けられて
いる。また、オーガスクリュー２がケーシング１７内に
嵌挿されて、ケーシング１７が図８の仮想線図示のよう
にオーガスクリュー２のスクリュー部４を被包したとき
ケーシング１７とオーガスクリュー２とが掘進回転方向
に一体回転するようにオーガスクリュー２に対するケー
シング７の相対回転を阻止するためのストッパー１０
が、オーガ軸３の上方部に設けてある。

【００２５】このようなオーガスクリュー２とケーシン
グ７を備えた掘削機械の使用においては、図８の仮想線
図示のようにオーガスクリュー２にケーシング７を取り
付けてオーガスクリュー２とケーシング７とが掘削回転
方向に一体回転可能な状態から、オーガスクリュー２を
ケーシング７と共に掘削回転方向に回転させながら、地
盤を削孔してゆく。この削孔時には、掘削土砂がスクリ
ュー部４先端側の羽根４ａと掘削羽根９との間の隙間か
らスクリュー部４内に導入され、羽根４ａに沿って螺旋
状に押し上げられてゆく。

【００２６】一定深さまで削孔したならば、オーガスク
リュー２をケーシング１７と共に掘孔から引き抜いて、
地上から適当高さに位置するように引き上げ、そしてケ
ーシング１７を固定した状態でオーガスクリュー２をケ
ーシング１７から抜き出す。このとき、ケーシング１７
及びオーガスクリュー２内の土砂がケーシング１７の下
端から地上へ排出されると共に、ケーシング１７の上端
部にあるスクレーパ８によって、スクリュー部４の羽根
４ａに付着残存している粘土質等を含む土砂を掻き取ら
れる。

【００２７】その後、オーガスクリュー２をケーシング
１７内に嵌挿して、図８の仮想線図示の状態でオーガス
クリュー２をケーシング７と共に掘削回転方向に回転さ
せながら、既に削孔された再び掘孔に挿入して、削孔を
継続し、以降は上記同様な操作を繰り返して、一連の掘
孔を形成する。この掘削方法の場合には、一定長さ掘孔
するごとにオーガスクリュー２及びケーシング１７を引
き上げて排土するため、図５及び図６で示した掘削方法
よりも施工に時間がかかる。

【００２８】以上説明した実施形態では、ケーシング７
の上端部に設けられるスクレーパ８を、一対の扇形部材
８ａ，８ｂによってスクリュー部４に対応する螺旋状構
造に形成しているが、このような螺旋状構造物に代え
て、ケーシング７の上端部内周面に内向き半径方向に突
設した複数のピンによって構成することもできる。ま
た、オーガスクリュー２に対するケーシング７の相対回
転を阻止するストッパーとしては、実施形態で示したス
トッパー１０に限るものではなく、例えば鍔部１１の下
面外周部に複数個の凸部を設けると共に、ケーシング７
の上端部に前記各凸部が係合する凹部を設け、鍔部１１
がケーシング７の上端に当接するときに、各凸部が凹部
に係合して、オーガスクリュー２に対するケーシング７
の相対回転を阻止するようにしたストッパーでもよい。

【００２９】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、オーガス
クリューにケーシングを軸方向嵌脱可能に取り付け、ケ
ーシングの上端部には、スクリュー部の羽根面に対し螺
旋方向摺動可能に支持されるスクレーパと、ケーシング
とオーガスクリューとが掘進回転方向に一体回転するよ
うにオーガスクリューに対するケーシングの相対回転を
阻止するストッパーとを設け、ケーシングの下端部に掘
削羽根を設けたもので、オーガスクリューとケーシング
とを一体に回転させながら地盤を削孔した後、両者を地
上に引き上げて排土する際に、オーガスクリューを回転
させながらケーシングから抜き出すようにすることによ
って、掘削土砂をケーシングの下端から地上へ排出させ
ることができると共に、ケーシング上端部のスクレーパ
でスクリュー部の羽根に付着残存した粘土質等を含む土
砂を掻き取ることができ、それによって掘削土砂の回収
効率を向上でき、特に粘土質等の地盤でその掘削土砂が
粘着性の高い非流動性である場合に極めて有効となる。

【００３０】また、オーガ軸の略全長に亘ってスクリュ
ー部を形成したオーガスクリューを備えたものによれ
ば、スクリューの連続性とそのコンベア機能を十分発揮
させることができると共に、ケーシングの長尺化できる
から、削孔作業及び排土作業を有効に行わせることがで
きて、作業効率を高めることができる。

【００３１】請求項２に記載のように、ケーシング下端
部の掘削羽根が、オーガスクリューの引き抜き時にスク
リュー部の先端部分と協同してケーシング下端を閉塞す
るようになっているから、掘削後にオーガスクリューを
ケーシングと共に引き上げる際に、ケーシング下端から
掘削土砂が漏出するのを確実に防止できる。

【００３２】請求項３に記載のように、オーガの所要部
位に、ケーシングの上端部を閉塞する鍔部を突設するこ
とによって、オーガスクリューによる削孔時に掘削土砂
がケーシングの上端から地上に不必要に排出されるのを
阻止できると共に、ケーシングを有効に押し込むことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 オーガマシンに垂下連結されたオーガスクリ
ューを示す正面図である。

【図２】 （Ａ）はケーシング７の縦断面図、（Ｂ）は
平面図、（Ｃ）は底面図である。

【図３】 ケーシングに対しオーガスクリューを嵌挿又
は抜き出している状態を示す縦断正面図である。

【図４】 ケーシングがオーガスクリューのスクリュー
部全体を被包した状態を示す縦断正面図である。

【図５】 〜は本発明に係る掘削機械の使用方法の
前半部を示す説明図面である。

【図６】 〜は同使用方法の後半部を示す説明図面
である。

【図７】 ケーシング固定装置を示す横断面図である。

【図８】 先端側のみにスクリュー部を有するオーガス
クリュー、及びこれに取り付けられる短尺状ケーシング
を示す一部断面正面図である。

【符号の説明】

１ オーガマシン ２ オーガスクリュー ３ オーガ軸 ４ スクリュー部 ４ａ スクリュー部の羽根 ５ リーダ ７ ケーシング ８ スクレーパ ９ 掘削羽根 １０ ストッパー １１ 鍔部 １３ ケーシング固定装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リーダに沿って昇降可能なオーガマシン
   に、オーガ軸の略全長に又は先端側のみにスクリュー部
   を形成したオーガスクリューを垂下連結してなる掘削機
   械において、オーガスクリューにこれを被包する円筒状
   ケーシングを軸方向嵌脱可能に取り付け、ケーシングの
   上端部にスクリュー部の羽根面に対し螺旋方向摺動可能
   に支持されるスクレーパを設けると共に、ケーシング下
   端部に掘削羽根を設け、更にケーシングとオーガスクリ
   ューとが掘進回転方向に一体回転するようにオーガスク
   リューに対するケーシングの相対回転を阻止するストッ
   パーを設けてなることを特徴とする掘削機械。
2. 【請求項２】 ケーシング下端部の掘削羽根は、オーガ
   スクリューの引き抜き時にスクリュー部の先端部分と協
   同してケーシング下端を閉塞するようになっている請求
   項１に記載の掘削機械。
3. 【請求項３】 オーガ軸の所要部位に、ケーシングの上
   端部を閉塞する鍔部を突設したことを特徴とする請求項
   １又は２に記載の掘削機械。