JP2001020649A - 掘削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操作性を容易にして効率的に掘削することが
できるようにすると共に、起伏ブームの作業半径に何ら
左右されず掘進圧力を得ることができる。 【解決手段】 起伏ブーム３の伸縮ブーム３ｂ先端部
に、起伏ブーム３の起伏作動に係わらず常に地面に対し
垂直性を維持するよう揺動変位するが垂直軸心回りには
回転不能である伸縮油圧シリンダ６を直結し、伸縮油圧
シリンダ６に回転駆動装置４を介して取り付けたオーガ
ースクリュー５を掘進させて地中を掘削すると共に、オ
ーガースクリュー５の掘進位置で、伸縮油圧シリンダ６
の収縮動作と起伏ブーム３の倒伏と収縮によってオーガ
ースクリュー５の垂直性を維持しながら起伏ブーム３を
倒伏させ、その倒伏位置から再び回転駆動する回転駆動
装置４を下降させてオーガースクリュー５を掘進させる
こと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地中を掘削して鋼
矢板、既成杭あるいは場所打ち杭等を埋設するための地
中掘削方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の掘削方法の最新の従来技術とし
て、例えば特公昭６２ー３６０８８号公報に掲げる発明
を挙げることができる。

【０００３】この発明に挙げるように、また図１に示す
ように、山間地などの起伏の多い場所で掘削作業を行う
場合に、回転駆動装置（オーガーマシン）やこれに取り
付けられるオーガースクリューを案内する長尺なリーダ
ーを地面上に設置することができないため、自走車に取
り付けられた起伏ブームの先端部に直接にオーガーマシ
ンと、これに取り付けられるオーガースクリューとを所
謂宙吊り状に懸架して使用する掘削方法が提案されてい
る。

【０００４】そして、地中への掘進時には、オーガース
クリューの掘進速度に合わせて、オーガーマシンとこれ
に取り付けられるオーガースクリューとが常に垂直直進
性を維持しながら下降するよう起伏ブームの収縮動作と
倒伏作動とを注意深く操作する必要があった。これがた
めに、その操作にかなりの熟練技術を必要とし、能率も
かなり悪いという難点があった。

【０００５】しかも、上記従来例では、起伏ブームの倒
伏時の倒伏圧力、即ち起伏ブームの起伏シリンダの倒伏
圧力によってオーガースクリューの掘進力を得るように
しているため、掘削当初の起伏ブームの最伸長時には起
伏シリンダから起伏ブームの先端部までの距離が長いた
め、大きな掘進圧力を得ることができない。即ち、起伏
ブームの伸長距離である作業半径の差異によってオーガ
ースクリューの掘進圧力が変わるという致命的な難点が
あった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
にオーガーマシンとこれに取り付けられるオーガースク
リューを起伏ブームに宙吊り状に取り付けるタイプの掘
削方法において、その直進性を維持しながら可能なかぎ
り操作性を容易にして効率的に掘削することができるよ
うにすると共に、起伏ブームの作業半径に何ら左右され
ず掘進圧力を得ることができるようにした掘削方法を提
案することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成を実施の形態に対応する図面に基づいて
説明すると、請求項１に記載の発明は、クレーン車等の
自走車１に起伏シリンダ２によって起伏する主ブーム３
ａとこれに伸縮可能に設けた伸縮ブーム３ｂとからなる
起伏ブーム３を取り付け、該起伏ブーム３に回転駆動装
置（オーガーマシン）４によって回転駆動されるオーガ
ースクリュー５を取り付け、オーガースクリュー５の回
転によって地中を掘削するようにした掘削方法におい
て、起伏ブーム３の伸縮ブーム３ｂ先端部に、起伏ブー
ム３の起伏作動に係わらず常に地面に対し垂直性を維持
するよう揺動変位するが垂直軸心回りには回転不能であ
る伸縮油圧シリンダ６を直結し、該伸縮油圧シリンダ６
に該シリンダのストロークＬ間昇降可能に回転駆動装置
４を取り付け、回転駆動する回転駆動装置４の上記スト
ロークＬ間の下降によってオーガースクリュー５を掘進
させて地中を掘削すると共に、オーガースクリュー５の
掘進位置で、伸縮油圧シリンダ６の収縮動作と起伏ブー
ム３の倒伏および収縮動作によって上記オーガースクリ
ュー５の垂直性を維持しながら起伏ブーム３を倒伏さ
せ、その倒伏位置から再び回転駆動する回転駆動装置４
を上記ストロークＬ間更に下降させてオーガースクリュ
ー５を掘進させ、この繰り返しによって地中を掘削する
ようにした掘削方法に係る。

【０００８】また請求項２に係る発明は、起伏ブーム３
の伸縮ブーム３ｂ先端部に、起伏ブーム３の起伏作動に
係わらず常に地面に対し垂直性を維持するよう揺動変位
するが垂直軸心回りには回転不能であると共に、更に該
揺動方向に対して直交する方向にも揺動可能に伸縮油圧
シリンダ６を直結してなる請求項１に記載の掘削方法に
係る。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る掘削装置の
全体図を示すもので、ラフタークレーン、ホイールクレ
ーン、トラッククレーンあるいはクローラークレーン等
の自走車１の３６０°旋回可能な車両本体１ａに、主ブ
ーム３ａとこれに嵌合されて図示しない油圧シリンダに
よって伸縮駆動される伸縮ブーム３ｂとからなる起伏ブ
ーム３が取り付けられ、該起伏ブーム３は油圧シリンダ
である起伏シリンダ２によって起伏駆動するようになっ
ている。そして自走車１の車両本体１ａに装備されたウ
インチ１４に一端部が巻き掛けられた懸吊ロープ１５が
起伏ブーム３に沿って取り付けられ、該懸吊ロープ１５
の他端部は伸縮ブーム３ｂの先端部に取り付けられたガ
イドシーブ１６を経由して下方に延び、既成杭等を吊持
するようになっている。

【００１０】また起伏ブーム３における伸縮ブーム３ｂ
の先端部には伸縮油圧シリンダ６が後述の態様で直結さ
れ、該油圧シリンダ６に回転駆動装置４が取り付けら
れ、該回転駆動装置４にオーガースクリュー５が取り付
けられている。

【００１１】即ち、図２および図３に示すように、回転
駆動装置４を挟んで、その両側には一対の伸縮油圧シリ
ンダ６が配置されて、その下端部が枢軸７によって回転
駆動装置４に枢支され、その上端部が両シリンダ６，６
間にわたる取付ブラケット８に枢軸９，９によって枢支
され、該取付ブラケット８は、図２に示すように、上向
きコ字状枠に形成され、該上向きコ字状枠の内部に支持
ブラケット１０が前記枢軸９に直交して枢軸１１によっ
て連結されており、該支持ブラケット１０の上端部は、
更に前記枢軸１１に直交して、言い換えれば前記枢軸９
に平行に枢軸１２によって伸縮ブーム３ｂ先端部のアー
ム１３に枢支されている。

【００１２】従って、一対の伸縮油圧シリンダ６および
両シリンダ６に挟まれて枢支される回転駆動装置４は、
支持ブラケット１０とアーム１３を枢支する枢軸１２を
支点として、起伏ブーム３の起伏方向に揺動変位可能に
吊持されている。これによって一対の伸縮油圧シリンダ
６と回転駆動装置４は起伏ブーム３の起伏動作に係わら
ず常に該伸縮油圧シリンダ６等の自重によって地面に対
して垂直状態を維持するようになっており、しかも、上
記両ブラケット８，１０およびアーム１３（伸縮ブー
ム）並びにこれらを枢支連結する枢軸９，１１，１２に
規制されて伸縮油圧シリンダ６および回転駆動装置４が
その垂直状態に維持される垂直軸心回りには回転不能に
取り付けられている。なお、図２に示すように、アーム
１３には図示のように腕杆１７が上向きに突設され、こ
れに前述のガイドシーブ１６を取り付けている。

【００１３】また伸縮油圧シリンダ６および回転駆動装
置４は取付ブラケット８と支持ブラケット１０とを枢支
する枢軸１１を支点として、前記起伏ブーム３の起伏方
向に沿う揺動方向に対して、これに直交する方向に揺動
変位できるようになっている。

【００１４】なお、回転駆動装置４は、図３に概略的に
内部構造を示すように、ケーシング１８、その内部に装
備されるモーター１９、減速機２０、モルタル導入管２
１およびケーシング１８を補強するための補強ステー２
２とからなり、減速機２０から出力する駆動軸２３にオ
ーガースクリュー５が連結されると共に、中空駆動軸２
３の外周側に中空状の固定軸２４あるいは回転駆動装置
４によって前記オーガースクリュー５とは反対方向に回
転する中空回転軸２４が設けられている。

【００１５】以上の構成からなる掘削装置を操作するに
は、図１に示すように自走車１を掘削位置に移動させ、
且つ起伏ブーム３を起伏シリンダ２によって所要の傾斜
度に起立させ、その先端部からオーガースクリュー５を
掘削位置に垂下せしめ、この状態でオーガーマシン４を
駆動させることよって、これに取り付けられたオーガー
スクリュー５が地中に掘進することになるが、その一回
の掘進距離は伸縮油圧シリンダ６が下降する区間Ｌ（図
４）であり、回転駆動装置４が図４の（ａ）の状態か
ら、（ｂ）に示すようにその下降限に達すると、次に伸
縮油圧シリンダ６の収縮動作と起伏ブーム３の起伏シリ
ンダ２による倒伏および図示しない油圧シリンダによる
伸縮ブーム３ｂの収縮動作とを同調させるよう操作し
て、伸縮油圧シリンダ６、即ちオーガースクリュー５の
垂直性を維持しながら、起伏ブーム３を前記区間Ｌ分だ
け倒伏させ、結果として図４の（ａ）に示すように、回
転駆動装置４は伸縮油圧シリンダ６の上端位置に復帰す
ることになる。

【００１６】そして再び伸縮油圧シリンダ６を伸長させ
ながら回転駆動装置４の駆動によってオーガースクリュ
ー５を地中に掘進させて上記の動作を反復することによ
って所定の深度まで掘削することができることになる。

【００１７】本発明によれば、伸縮油圧シリンダ６の油
圧力によって掘進するようになっているから、起伏ブー
ム３による作業半径に左右されず略一定の圧力で掘削す
ることができる利点がある。

【００１８】即ち、従来例では、起伏ブーム３の先端部
に取り付けられているオーガースクリュー５の掘進力
は、起伏ブーム３に取り付けられている起伏シリンダ２
の倒伏圧力に起因していたため、起伏シリンダ２から起
伏ブーム３の先端部までの距離が長い場合、即ち起伏ブ
ーム３の作業半径が大きくなれば、それに比例して掘進
力が減退するという致命的な難点があるが、本発明によ
れば、伸縮油圧シリンダ６の掘進方向への直接の伸長圧
力によってオーガースクリュー５の掘進力を得るように
しているため、たとえ起伏ブーム３の作業半径が大きく
なっても、オーガースクリュー５の掘進力に影響される
ことはなく、それだけ安定した掘削作業を行うことがで
きる。しかも、最も注意を要するオーガースクリュー５
の掘進作業時には起伏ブーム３は何ら操作する必要はな
く、単に伸縮油圧シリンダ６を伸長させるだけでよいか
ら作業性が格段に容易である。

【００１９】掘削孔の形成後、これに場所打ち杭や既成
杭を埋設するようにしたり、また図５に示すように、オ
ーガーマシン４に設けた中空固定軸２４にケーシング２
５をロックピン２６によって止着し、中空固定軸２４に
設けられ油圧シリンダ２７で作動する把持部材２８によ
って鋼矢板２９をケーシング２５に沿わせ、この状態で
掘進することによって鋼矢板２９を正確に地中に埋設す
ることもできる。

【００２０】更にはオーガーマシン４によって回転する
回転中空軸２４にケーシング２５を取り付け、オーガー
スクリュー５とケーシング２５とを互いに逆回転させな
がら掘削作業を行うこともできる。

【００２１】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、起伏ブー
ムの伸縮ブーム先端部に、起伏ブームの起伏作動に係わ
らず常に地面に対し垂直性を維持するよう揺動変位する
が垂直軸心回りには回転不能である伸縮油圧シリンダを
枢支連結し、該該伸縮油圧シリンダに回転駆動装置を取
り付け、伸縮油圧シリンダの伸長動作によって回転駆動
する回転駆動装置およびこれに繋がれるオーガースクリ
ューを掘進させて地中を掘削すると共に、オーガースク
リューの掘進位置において、伸縮油圧シリンダの収縮動
作と起伏ブームの起伏および伸縮動作によって上記起伏
ブームを伸縮油圧シリンダの収縮距離だけ倒伏させ、結
果として回転駆動装置を伸縮油圧シリンダの上端位置に
復帰させ、その位置から再び回転駆動する回転駆動装置
を下降させ、この繰り返しによって地中を掘削するよう
にしたため、回転駆動装置を案内するためのリーダーを
全く必要とせず、例え山間地等の起伏の多い作業現場で
掘削作業を行う場合にあっても、容易に掘削作業を行う
ことができる。

【００２２】しかも、オーガースクリューが下降する掘
進作業時には、起伏ブームの倒伏動作や収縮動作を何ら
必要とせず、単に伸縮油圧シリンダを収縮させるだけで
よいから、オペレーターによる操作が容易である。この
点で従来例にあっては、掘進作業中に起伏ブームの倒伏
動作と収縮動作とを微妙にバランスを取りながら掘進作
業を行わなければならず、かなりの熟練技術を要した。

【００２３】さらに、本発明の最も特徴とするところで
あるが、掘進方向に伸縮する伸縮油圧シリンダの油圧力
によって掘進するようになっているから、起伏ブームに
よる作業半径に左右されず略一定の圧力で掘削すること
ができる利点がある。従来例では、起伏ブームの先端部
に取り付けられているオーガースクリューの掘進力は、
起伏ブームに取り付けられている起伏シリンダの倒伏圧
力に起因していたため、起伏シリンダから起伏ブームの
先端部までの距離が長い場合、即ち起伏ブームの作業半
径が大きくなれば、それに比例して掘進力が減退すると
いう致命的な難点があるが、本発明によれば、伸縮油圧
シリンダの伸長圧力によってオーガースクリューの掘進
力を得るようにしているため、たとえ起伏ブームの作業
半径が大きくなっても、オーガースクリュー５の掘進力
に影響されることはなく、それだけ安定した掘削作業を
行うことができる。

【００２４】また請求項２に係る発明によれば、起伏ブ
ームの伸縮ブーム先端部に、起伏ブームの起伏作動に係
わらず常に地面に対し垂直性を維持するよう揺動変位す
るが垂直軸心回りには回転不能であると共に、更に該揺
動方向に対して直交する方向にも揺動可能に伸縮油圧シ
リンダを直結してなるため、オーガースクリューを所要
の傾斜角度をもって地中に掘進させることができ、これ
によって地中に対して垂直方向のみならず、掘削現場の
条件に合わせて所要の傾斜角度をもって掘削することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態の全体概略図である。

【図２】 同要部の側面図である。

【図３】 同要部の正面図である。

【図４】 （ａ）および（ｂ）は作動状態を示す縦断正
面図である。

【図５】 同他の実施形態の要部を示す正面図である。

【符号の説明】

１ 自走車 ２ 起伏シリンダ ３ 起伏ブーム ３ａ 主ブーム ３ｂ 伸縮ブーム ４ 回転駆動装置（オーガーマシン） ５ オーガースクリュー ６ 伸縮油圧シリンダ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 クレーン車等の自走車に起伏シリンダに
   よって起伏する主ブームとこれに伸縮可能に設けた伸縮
   ブームとからなる起伏ブームを取り付け、該起伏ブーム
   に回転駆動装置（オーガーマシン）によって回転駆動さ
   れるオーガースクリューを取り付け、オーガースクリュ
   ーの回転によって地中を掘削するようにした掘削方法に
   おいて、起伏ブームの伸縮ブーム先端部に、起伏ブーム
   の起伏作動に係わらず常に地面に対し垂直性を維持する
   よう揺動変位するが垂直軸心回りには回転不能である伸
   縮油圧シリンダを直結し、該伸縮油圧シリンダに該シリ
   ンダのストローク間昇降可能に回転駆動装置を取り付
   け、回転駆動する回転駆動装置の上記ストローク間の下
   降によってオーガースクリューを掘進させて地中を掘削
   すると共に、オーガースクリューの掘進位置で、伸縮油
   圧シリンダの収縮動作と起伏ブームの倒伏および収縮動
   作によって、上記オーガースクリューの垂直性を維持し
   ながら起伏ブームを倒伏させ、その倒伏位置から再び回
   転駆動する回転駆動装置を上記ストローク間更に下降さ
   せてオーガースクリューを掘進させ、この繰り返しによ
   って地中を掘削するようにした掘削方法。
2. 【請求項２】 起伏ブームの伸縮ブーム先端部に、起伏
   ブームの起伏作動に係わらず常に地面に対し垂直性を維
   持するよう揺動変位するが垂直軸心回りには回転不能で
   あると共に、更に該揺動方向に対して直交する方向にも
   揺動可能に伸縮油圧シリンダを直結してなる請求項１に
   記載の掘削方法。