JP2003013683A - 掘削作業装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 掘削排土の装置要部への侵入を防止した掘削
作業装置を提供すること。 【解決手段】 回転体１５内を通したケーシング１００
を回転体１５との間に複数のチャック２１を差し込んで
把持し、回転体１５に減速機を介して連結されたモータ
１１の駆動によって高トルクの回転を与えるとともに、
その回転体１５が設けられた昇降フレーム５を下降させ
ることによってケーシング１００を地中へ回転圧入させ
るものであって、各チャック２１から回転体１５上方に
かけて張り出すように設けられた第１のカバー３１と、
各チャック２１の間にて上方から回転体１５の内周面に
垂らされた第２のカバー３２とを有する掘削作業装置
１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築、土木等の基
礎工事に使用するケーシングをチャックで把持して圧入
や引き抜きを行うチュービング装置等の掘削作業装置に
関し、特にケーシング内から排出する掘削土が装置要部
に降りかかったりしないようにした掘削作業装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】建築、土木等の基礎工事では、例えば、
土砂を掘削しながら地中に円筒体のケーシングを押し込
み、ケーシング内の土をハンマグラブやオーガスクリュ
ウなどで掘削しかき出してその中にコンクリートを打設
するオールケーシング工法などが行われる。そうしたケ
ーシングを地中に回転圧入させるためには、把持したケ
ーシングに回転を与えながら地中へ圧入するようにした
チュービング装置などの掘削作業装置が使用される。図
５は、そうした掘削作業装置の一形態であるチュービン
グ装置を示した図であり、ハンマグラブによる掘削作業
時の状況を示したものである。

【０００３】この掘削作業装置５０では、その中心を通
したケーシング１００を把持して回転及び押し込みのた
ための力を与える。ケーシング１００を把持するために
は、円周上に配置された複数の楔形をしたチャック２１
が回転体１５とケーシング１００との間に差し込まれ
る。そして、掘削作業装置５０では、把持されたケーシ
ング１００に対して回転とともに地中へと押し込む圧入
が行われる。チャック２１に把持されたケーシング１０
０は、モータ１１の回転出力が減速ギヤ１２，１３を介
して回転体１５へと伝達され、そうした高トルクで回転
する回転体１５に伴って回転が与えられる。そして、回
転するケーシング１００はスラストシリンダ６の駆動に
より圧入が行われ、ワンストロークの縮み分ずつ地中へ
と打ち込まれていく。こうしてケーシング１００が地中
に打ち込まれると、クレーン等によって吊られたハンマ
グラブ１１０がその中に挿入され、地中の土が掘り出さ
れる。

【０００４】一方、こうしたケーシング１００内の掘削
作業は、ハンマグラブ１１０だけでなくオーガスクリュ
ウなどによっても行われる。図６は、そうしたオーガス
クリュウによる掘削作業を示した側面図である。この掘
削作業装置５０は、オーガ１３０とともにリーダ１４０
に装着され、前述したと同様にしてケーシング１００を
地中に打ち込み、その中をオーガ１３０によって回転の
与えられたスクリュウ１５０によって掘削するものであ
る。その際、スクリュウ１５０によって掘削された土は
羽根にならって上昇し、装置上に設けられた排出部５５
からエアや水などを使って排出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、こうした従
来の掘削作業装置５０などの掘削作業装置では、ケーシ
ング１００内から排出する掘削土がハンマクラブ１１０
などからこぼれ落ち、動作不良を引き起こす原因となっ
ていた。具体的には、図５に示すように、ハンマグラブ
１１０などによって掘り出した土を外へ排出する際、そ
の掘削土が取りこぼされたりエア等で吹き上がったりし
て、矢印で示すようにチャック２１と回転体１５とのス
ライド部分２０に入り込んでしまう。そうすると、チャ
ック２１が回転体１５とケーシング１００との間に適切
に差し込まれなくなったり、或いは摺動面に損傷を招い
て把持力の低下を起こしたり、更には正常にチャックで
きなくなるといった問題が生じる。また、チャック部分
の他にも、回転体１５の背面に堆積した土砂Ｐが装置の
隙間からシール部分３０に入り込むため、そのシールリ
ング２５，２５を超えてギヤ装置内に侵入した土やしみ
込んだ水がトラブルの原因となる。

【０００６】また、こうしたことはハンマグラブ１１０
の場合だけでなく、図６で示したオーガスクリュウ１５
０による作業の場合においても生じ得る問題である。そ
れは、ケーシング１００上端には隙間２００が空いてい
るため、スクリュウ１５０にならって排出部５５まで上
昇する間に、その隙間２００から掘削土が外に飛んでし
まったりして、図５で示したと同様に装置に降りかかる
からである。そのため、チャック２１と回転体１５との
スライド部分２０や回転体１５背面のシール部分３０
（図５参照）に掘削土が侵入してしまう。

【０００７】そこで本発明は、かかる課題を解決すべ
く、掘削排土の装置要部への侵入を防止した掘削作業装
置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の掘削作業装置
は、回転体内を通したケーシングを当該回転体との間に
複数のチャックを差し込んで把持し、回転体に減速機を
介して連結されたモータの駆動によって高トルクの回転
を与えるとともに、その回転体が設けられた昇降フレー
ムを下降させることによってケーシングを地中へ回転圧
入させるものであって、前記各チャックから前記回転体
上方にかけて張り出すように設けられた第１のカバー
と、前記各チャックの間にて上方から前記回転体の内周
面に垂らされた第２のカバーとを有することを特徴とす
る。

【０００９】よって、本発明によれば、各チャックに対
して設けた第１カバーが、こぼれ落ちた掘削排土が直接
チャックの隙間に入ったり、その直近の回転体上に落ち
て堆積するのを防ぎ、チャックと回転体とのスライド部
分に掘削土が入り込まないようにしている。また、各チ
ャックの間にこぼれ落ちた掘削土は、第２カバーによっ
て回転体の内側に滑って落ちていくため、回転体上に掘
削土が堆積することがなくなり、チャックと回転体との
スライド部分や、回転体背面に堆積してシール部分に掘
削土が入り込むことを防止する。

【００１０】また、本発明の掘削作業装置は、前記第１
のカバーに取り付けられ、又は前記第１のカバーに替え
て前記各チャックから前記回転体上方にかけて張り出す
ように設けられ、当該回転体と前記昇降フレームとの間
にある隙間を覆うように設けられたカバーを有すること
を特徴とする。よって、本発明によれば、前記第１のカ
バーによって回転体の背面に比較的こぼれ落ちやすいチ
ャックの箇所で、堆積した掘削土がシール部分へ侵入す
るのを防ぐことができる。

【００１１】また、本発明の掘削作業装置は、回転体内
を通したケーシングを当該回転体との間に複数のチャッ
クをチャック機構によって差し込んで把持し、回転体に
減速機を介して連結されたモータの駆動によって高トル
クの回転を与えるとともに、その回転体が設けられた昇
降フレームを下降させることによってケーシングを地中
へ回転圧入させるものであって、前記チャック機構が、
前記昇降フレームに対して昇降可能に設けられたチャッ
クフレームに、リンクを介して前記チャックを吊設した
ものであり、そのチャックフレームの内周部に前記リン
ク及びチャックに干渉しない長さで下方にのびたカバー
を有することを特徴とする。そしてまた、本発明の掘削
作業装置は、前記カバーが、前記昇降フレームの内周面
を下方に延長したもの、又は前記昇降フレームの内周面
にゴムラバーを取り付けたものであることが望ましい。

【００１２】よって、こうした本発明によれば、取りこ
ぼされた掘削排土がケーシング外周面に沿って各フレー
ムとの隙間を落ちるため、チャックと回転体とのスライ
ド部分に掘削土が入り込むのを防止できるとともに、回
転体の背面におけるこぼれ落ちを防止して掘削土の堆積
を抑え、シール部分への侵入を防ぐことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる掘削作業装
置の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説
明する。図１及び図２は、本実施形態の掘削作業装置を
示した側面図であり、図３は、特にチャック部分を示し
た掘削作業装置の平面図である。本実施形態の掘削作業
装置１は、前記従来例で挙げたものと主要な構成を同じ
くするものであるが、先ずその構成についてここで詳し
く説明する。以下、図１を基にして説明する。掘削作業
装置１は、傾きを調節するための水平シリンダ２，２…
がベースフレーム３に設けられ、そのベースフレーム３
上の昇降フレーム５が、４本のスラストシリンダ６，６
…によってベースフレーム３に対し上下に移動できるよ
うに設けられている。更に、その昇降フレーム５上には
チャックフレーム７が設けられ、４本のチャックシリン
ダ８，８…によって上下に移動できるように設けられて
いる。ベースフレーム３、昇降フレーム５及びチャック
フレーム７のいずれにも、ケーシング１００を通すため
の貫通孔が中央同軸上に形成されている。

【００１４】昇降フレーム５にはモータ１１が設置さ
れ、減速ギヤ１２，１３を介して貫通孔に設けられた回
転体１５へと回転を伝達するドライブ機構が構成されて
いる。回転体１５は、昇降フレーム５に対しベアリング
１６によって回転可能に設けられ、そうした回転体１５
の外周にはギヤ１５ａが形成されて減速ギヤ１３と噛み
合っている。回転体１５は、ケーシング１００との間に
隙間をあけた大きさの径で形成されたリング状の軸受内
輪体であり、その内周面側には下方にかけて径が小さく
なるように傾斜したテーパ面が形成されている。そし
て、こうしたテーパ面にはケーシング１００との間には
まり込むようにしたチャック２１の背後傾斜面と当接・
摺動する為の勾配面を有したテーパ溝１５ｂが、同一円
周上の６箇所に均等に配置されている。

【００１５】チャック２１，２１…は、回転体１５を直
立した状態で摺動できるように前記テーパ溝１５ｂと同
じ角度の傾斜面をもった楔形をしたものである。そし
て、このチャック２１，２１…は、ケーシング１００と
回転体１５との間に差し込んでケーシング１００を把持
するチャック機構を構成するものであり、ベアリング２
２にリンク２３，２３…を介してチャックフレーム７に
吊設されている。ベアリング２２は、その外輪がチャッ
クフレーム７に固定され、回転する内輪側に連結された
リンク２３，２３…を介してチャック２１，２１…が軸
着されている。従って、チャック２１，２１…は、ベア
リング２２によって回転自在に取り付けられるととも
に、リンク２３，２３…によって水平方向に変位可能に
取り付けられている。

【００１６】続いて、こうした構成の掘削作業装置１に
よれば、ケーシング１００が各フレーム３，５，７の孔
を貫通するようにして挿入された後、チャックシリンダ
８の駆動によってチャックフレーム７が下降し、それに
伴ってチャック２１，２１…が回転体１５内に差し込ま
れ、ケーシング１００が、円周上に設けられた６個のチ
ャック２１，２１…に掴まれるようにして把持される。

【００１７】こうして把持されたケーシング１００は、
モータ１１の回転出力が減速機１２，１３を介して回転
体１５に高トルクの回転として伝達され、はめ込まれた
チャック２１，２１…を介してケーシング１００に回転
が与えられる。また同時に、スラストシリンダ６，６…
が駆動して昇降フレーム５が下降することによって圧入
が行われる。掘削作業装置１では、こうしたモータ１１
による回転と、スラストシリンダ６，６…によるワンス
トローク分の下降動作が複数回繰り返され、段階的なケ
ーシング１００の圧入が繰り返される。そして、圧入さ
れたケーシング１００内の土が図５に示すようにハンマ
クラブ１１０によって、また図６に示すようにスクリュ
ウ１５０によって掘削されて排出される。

【００１８】本実施形態では、こうした構造の掘削作業
装置について、前記課題で述べた掘削土が装置要部に降
りかからないよう各所にカバーが設けられている。掘削
土による障害が生じる主な箇所としては、チャック２
１，２１…と回転体１５とのスライド部分２０である。
ここに掘削土が侵入するのは、図５及び図６に矢印で示
すように、ハンマグラブ１１０などから取りこぼされた
りした掘削土が、昇降フレーム５とチャックフレーム７
との間からケーシング１００の外側へ落ちて、それが直
接隙間に入ったり、回転体１５の上に堆積した土が作業
中の振動などで落ちたりするからである。また、昇降フ
レーム５上の回転体１５背面には、回転体１５とフレー
ムボディとの間に隙間があり、そこのシール部分３０に
は、内部に土や水が入り込まないようにシールリング２
５，２５が設けられている。しかし、回転体１５の背面
に土が堆積すると、回転する回転体１５によってその隙
間から土が入り込み、シールリング２５，２５が損傷
し、装置内部への土や水の侵入を許してしまう。

【００１９】そこで、本実施形態では、こうした箇所へ
の取りこぼされた掘削排土の経路を断って、掘削土によ
る弊害を簡易な構成で防止するためにカバーが設けられ
ている。先ず、スライド部分２０への侵入を防止するた
めのものとして、各チャック２１，２１…に対し、ひさ
しのように外側へ傾斜させて張出した第１カバー３１が
固定されている。チャック２１，２１…は、図３に示す
ように６箇所に設けられており、それぞれに第１カバー
３１，３１…が固定されている。これは、こぼれ落ちた
土が直接チャック２１，２１…の隙間に入ったり、その
直近の回転体１５上に落ちて堆積するようなことがなく
なるようにしたものである。

【００２０】一方、ケーシング１００側から回転体１５
の背面側には、チャック２１，２１…の間に大きなスペ
ースができているため、そこを通って掘削排土がこぼれ
落ちて回転体１５上に堆積してスライド部分２０へ落ち
たり、回転体１５の背面に堆積する。そこで本実施形態
では、図２に示すように各チャック２１，２１…の間に
カーテンのようにゴムラバーを垂らした第２カバー３
２，３２…が設けられている。それには、チャックフレ
ーム７に設けられたベアリング２２の内輪にブラケット
３３，３３…が固定され、そのブラケット３３，３３…
に対して第２カバー３２，３２…が吊されている。そう
して吊された第２カバー３２，３２…は、その下方が回
転体１５の傾斜した内周面に接して垂れている。

【００２１】掘削作業装置１では、こうしてカバー３
１，３２をそれぞれの箇所に設けることによってハンマ
クラブ１１０等からこぼれ落ちる掘削土の弊害を効果的
に防止することができるようになった。つまり、例えば
ハンマクラブ１１０で掘削土を排出する際、先ずケーシ
ング１００外へこぼれ落ちた土は、各チャック２１，２
１…部分では第１カバー３１，３１…によって回転体１
５の背面へと落ち、チャック２１，２１…と回転体１５
のテーパ溝１５ｂとの間に掘削土が直接入り込むことが
なくなる。また、各チャック２１，２１…の間では、こ
ぼれ落ちた掘削土が第２カバー３２，３２…によって回
転体１５の内側の隙間から落ちていくため、回転体１５
上に掘削土が堆積することがないので、スライド部分２
０に掘削排土土が入り込むことがなくなる。更に、回転
体１５の背面へと落ちる掘削土は、各チャック２１，２
１…の間からのものが多くを占めるが、これを第２カバ
ー３２，３２…によって遮るため、回転体１５の背面に
おける掘削土の堆積を抑えることができる。

【００２２】ところで、第１、第２カバー３１，３２を
設けることによって、従来の掘削土の問題に対する十分
な効果が得られるものの、更に掘削土を排除するために
より発展させた構成をとることができる。すなわち、そ
の構成をとる箇所は、回転体１５の背面側へ落ちるチャ
ック２１，２１…部分についてである。チャック２１，
２１…は、それぞれリンク２３，２３…によって両側か
ら軸支されている。そのため、掘削土は、リンク２３，
２３…の隙間から回転体１５の背面側へとこぼれ落ちて
いく。そこで、そうしたリンク２３，２３…の隙間を塞
ぐことが考えられ、そのためチャックフレーム７の内周
部分７ａをリンク２３，２３…やチャック２１，２１…
に干渉しない限界まで下方に延長するようにした。これ
は、別にチャックフレーム７を利用しなくとも、図４に
示すように円筒部材３５を垂設するようにしてもよい。

【００２３】これにより、こぼれ落ちた掘削土は、ケー
シング１００外側面に沿って各フレーム３，５，７との
隙間を落ちることとなる。そのため、チャック２１，２
１…と回転体１５とのスライド部分２０に掘削排土が入
り込むのを防止できるとともに、回転体１５の背面にお
ける堆積を抑えることができる。なお、こうしたチャッ
クフレーム７の内周部分７ａや円筒部材３５が、請求項
３に記載するカバーに相当するものである。

【００２４】次に、こうした円筒部材３５などを設ける
と否とにかかわらず、シールリング２５，２５部分に入
り込まないようにするため、図４に示すように昇降フレ
ーム５と回転体１５との隙間を塞ぐゴムラバー３６，３
６…を第１カバー３１，３１…に取り付けて延設させ
た。これにより、比較的回転体１５の背面にこぼれ落ち
やすい部分で、回転体１５とフレームボディとの隙間か
ら掘削排土が侵入するのを防ぐことができる。なお、こ
の第１カバー３１とゴムラバー３６との組合せが、請求
項２に記載するカバーに相当するものである。

【００２５】以上、本発明にかかる掘削作業装置につい
て説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能であ
る。

【００２６】

【発明の効果】各チャックから回転体上方にかけて張り
出すように設けられた第１のカバーと、チャックの間に
て上方から回転体の内周面に垂らされた第２のカバーと
を有する構成としたので、掘削排土の装置要部への侵入
を防止した掘削作業装置を提供することが可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る掘削作業装置の一実施形態を示し
た側面図である。

【図２】本発明に係る掘削作業装置の一実施形態を示し
た側面図である。

【図３】本発明に係る掘削作業装置の特にチャック部分
を示した一実施形態の平面図である。

【図４】本発明に係る掘削作業装置の一実施形態を示し
た側面図である。

【図５】従来の掘削作業装置の一形態であるチュービン
グ装置を示した図である。

【図６】オーガスクリュウによる掘削作業を示した掘削
作業装置を含む作業機の側面図である。

【符号の説明】

１ 掘削作業装置 ５ 昇降フレーム ７ チャックフレーム １１ モータ １２，１３ 減速ギヤ １５ 回転体 ２０ スライド部分 ２１ チャック ３０ シール部分 ３１ 第１カバー ３２ 第２カバー １００ ケーシング

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転体内を通したケーシングを当該回転
   体との間に複数のチャックを差し込んで把持し、回転体
   に減速機を介して連結されたモータの駆動によって高ト
   ルクの回転を与えるとともに、その回転体が設けられた
   昇降フレームを下降させることによってケーシングを地
   中へ回転圧入させる掘削作業装置において、 前記各チャックから前記回転体上方にかけて張り出すよ
   うに設けられた第１のカバーと、前記各チャックの間に
   て上方から前記回転体の内周面に垂らされた第２のカバ
   ーとを有することを特徴とする掘削作業装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の掘削作業装置におい
   て、 前記第１のカバーに取り付けられ、又は前記第１のカバ
   ーに替えて前記各チャックから前記回転体上方にかけて
   張り出すように設けられ、当該回転体と前記昇降フレー
   ムとの間にある隙間を覆うように設けられたカバーを有
   することを特徴とする掘削作業装置。
3. 【請求項３】 回転体内を通したケーシングを当該回転
   体との間に複数のチャックをチャック機構によって差し
   込んで把持し、回転体に減速機を介して連結されたモー
   タの駆動によって高トルクの回転を与えるとともに、そ
   の回転体が設けられた昇降フレームを下降させることに
   よってケーシングを地中へ回転圧入させる掘削作業装置
   において、 前記チャック機構は、前記昇降フレームに対して昇降可
   能に設けられたチャックフレームに、リンクを介して前
   記チャックを吊設したものであって、そのチャックフレ
   ームの内周部に前記リンク及びチャックに干渉しない長
   さで下方にのびたカバーを有することを特徴とする掘削
   作業装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の掘削作業装置におい
   て、 前記カバーは、前記昇降フレームの内周面を下方に延長
   したもの、又は前記昇降フレームの内周面にゴムラバー
   を取り付けたものであることを特徴とする掘削作業装
   置。