JP2003041877A - 掘削ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アースオーガで掘削する地中孔に、拡径孔か
らなる球根部を簡単な操作で連続して形成できる掘削ヘ
ッドを提供する。 【解決手段】 主軸１を正回転させながらロックシャフ
ト１５，１５を上方移動させると、掘削刃７，７を有す
る第１レバー部８，８と一体の第２レバー部１０及び第
３レバー部１１からなる拡径羽根５，５が揺動軸６，６
を中心として螺旋羽根２，２の径外に拡開する。第２レ
バー部１０はロックシャフト１５が貫通する円弧孔１２
を有し、第３レバー部１１はロックシャフト１５が貫通
する透孔１３を有する。主軸１を逆回転させると拡径羽
根５，５は螺旋羽根２，２の径内に収められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はアースオーガ等の
駆動シャフトの下端部に連結して正回転により地中孔を
掘削しながら油圧シリンダの操作により拡開羽根を段階
的に開いて拡径孔を穿孔し、逆回転により拡径刃を閉じ
て拡径孔及び地中孔から地上へ引き上げることができる
掘削ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】地中孔を掘削するアースオーガは、駆動
シャフトに螺旋状羽根を巻き付けるとともに、螺旋羽根
の最下端部に掘削ビット（刃）を取付けて、駆動シャフ
トの軸中心で回転させることにより、正回転にて地中孔
を掘削し、掘削土砂を螺旋状羽根で駆動シャフトに沿い
上昇させて地上に搬送する地中孔掘削機械である。

【０００３】このアースオーガは掘削ビットを取り付け
た螺旋羽根の半径内の地中孔を穿設するだけのもので、
地中孔の最下端部付近を拡径していわゆる球根部を形成
することはできないことは知られている。球根部を有す
る地中孔を穿設するには、所定径の地中孔を予め穿設し
た後、地中孔内の掘削ヘッドの一部を半径方向の外方へ
突出させて再び掘削を開始する、というような施工手順
を備えた拡径孔掘削機又は装置が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、拡径孔
掘削機又は装置は、掘削ヘッドが大型化し、かつ、複雑
化する傾向にあるために、アースオーガで掘削する程度
の半径の地中孔の下端部付近を拡径掘削して所謂球根部
を作成するには不向きである。

【０００５】そこで、この発明は、アースオーガで掘削
する一定径の地中孔の最下端部に、球根部としての拡径
孔が簡便容易に形成できる掘削ヘッドを提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる掘削ヘ
ッドは、請求項１によれば、アースオーガ等の駆動シャ
フトの下端部に連結して所要深さの地中孔を掘削した
後、該地中孔の下端部にさらに拡径孔を連続して掘削で
きる掘削ヘッドあって、該掘削ヘッドは、前記駆動シャ
フトと平行に少なくとも一対のロックシャフトを直径方
向で相対向してそれぞれ軸方向へ移動可能に設けると共
に、一端側に掘削刃を有する第１レバー部の他端側に軸
支部を形成し、該軸支部からさらに前記第１レバー部に
対しそれぞれ所定角度を有して一部が互いに重なる第２
レバー部と第３レバー部とを一体形成し、前記第２レバ
ー部は前記軸支部を中心とする所定半径の円周上に位置
して前記ロックシャフトの下端部が係脱可能な円孤孔を
有すると共に、前記第３レバー部は前記円弧孔の一端側
で互いに合致して前記ロックシャフトの下端部が係脱可
能な透孔を有してなる少なくとも一対の拡径羽根を、前
記円弧孔に次いで透孔が前記ロックシャフトと対面可能
に、前記駆動シャフトと連結可能な主軸に直交する支持
体に前記軸支部をそれぞれ揺動可能に軸支し、かつ、該
支持体から突出させた前記主軸に掘削刃を有する螺旋羽
根を捲回してなることを特徴とする。

【０００７】したがって、ロックシャフトを下降操作し
てその下端部が拡径羽根の透孔と円弧孔に係合した状態
で駆動シャフトを正回転させると、拡径羽根の第１レバ
ー部が前記駆動シャフトに近接した状態が保持されて拡
径羽根が不用意に拡径方向へ回動することなく保持され
た状態でアースオーガによる地中孔の掘削ができる。

【０００８】そこで、所要深さの地中孔を掘削した後、
ロックシャフトを上昇移動させてその下端部が円弧孔と
のみ係合した状態にすると、第１レバー部が駆動シャフ
トに近接した状態が解除され、駆動シャフトの正回転に
より掘削刃がアースオーガの外周側に突出してアースオ
ーガの径よりも大きな地中孔を掘削できる。

【０００９】さらに、前記ロックシャフトを上昇移動さ
せてその下端部が透孔と円弧孔のいずれとも係合しない
状態にすると、第１レバー部が駆動シャフトから最大限
度で離れてアースオーガの径よりも外側に大きくはみ出
す状態が形成されるので拡径孔の掘削ができる。

【００１０】そして、所要深さの拡径孔を掘削した後、
駆動シャフトを逆回転させると地中孔内壁の抵抗を受け
て、第１レバー部はアースオーガの径内に引き込まれる
から、ロックシャフトを下降操作してその下端部が前記
透孔と円弧孔に係合すると、当初の状態に復帰して駆動
シャフトと共に地中孔から引き上げることができる。

【００１１】請求項２によれば、前記ロックシャフトの
上端部は油圧シリンダに接続され、該油圧シリンダはス
イベル機構を介し前記駆動シャフトの回転駆動源と接続
したことを特徴とする。

【００１２】したがって、駆動シャフトを正回転させな
がら油圧シリンダを操作して拡径羽根の拡開を段階的に
行い、拡径孔の掘削が連続して施工できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図に
基づき説明する。図１から図３に示すように、主軸１に
２枚の螺旋羽根２，２を長さ方向へ捲回して固定し、そ
れらの下端部に掘削刃３，３を取付け固定してなる螺旋
羽根２，２の略中間部を切除し、そこへ主軸１が貫通す
る２枚のプレート４，４を間隔を有して固定し、プレー
ト４，４間には拡径羽根５，５を揺動軸６，６で主軸１
に対し点対称配置の直径方向で相対向し揺動可能に支持
している。主軸１は小判型の断面形状を呈しているが、
これは拡径羽根５，５の回動に支障なきようにコンパク
ト化した結果のものであり、特にこの断面形状にこだわ
るものではない。

【００１４】拡径羽根５は、図１，図２に示すように、
上下のプレート４，４に両端部が支持された揺動軸６
に、図３に示すように、一端側に掘削刃７を有する第１
レバー部８の他端側に形成した軸支部９にて回動可能に
支持されている。そして、軸支部９からさらに第１レバ
ー部８に対しそれぞれ所定角度を有して一部が互いに重
なる第２レバー部１０と第３レバー部１１とを一体形成
してある。第２レバー部１０は軸支部９を中心とする所
定半径の円周上に位置してロックシャフト１５の下端部
が係脱可能な円孤孔１２を有すると共に、第３レバー部
１１は円弧孔１２の一端側で互いに合致してロックシャ
フト１５の下端部が係脱可能な透孔１３を有する。な
お、第１レバー部８の上面から軸支部９の上端部にかけ
ては螺旋羽根２ａが一体的的に取付け固定されている。

【００１５】図１に示す形態は、拡径羽根５，５が螺旋
羽根２，２の径内に収められていて、掘削刃３にて螺旋
羽根２の径内の地中孔を掘削できる。したがって、図４
に示すような地中孔１６を穿設できる。また、図２に示
す形態は、拡径羽根５，５が螺旋羽根２，２の径外に突
出していて、掘削刃７にて地中孔１６よりも径大の拡径
孔を掘削できる。したがって、図５に示すような地中孔
１５の下端部に拡径孔１７を穿設できる。

【００１６】ロックシャフト１５は図４及び図５に示す
ような穿孔装置２９の駆動機構部１８に設けられてい
る。駆動機構部１８はケーシング１９内に油圧モーター
等の駆動源２０とその減速機２１を収容し、その出力シ
ャフトにスイベル機構部２２を介在してディスク２３が
回転可能に接続されている。ディスク２３の下面には一
対の油圧シリンダ２４，２４が直径方向で相対向して固
定され、ロッド２５，２５の下端部にはブラケット２６
が連結されている。ブラケット２６にロックシャフト１
５，１５が連結されている。ディスク２３と一体の駆動
シャフト２７はブラケット２６を遊嵌して下方に所定の
長さで延伸し、その下端部は前記掘削ヘッド１４の主軸
１と連結される。このロックシャフト１５は、図７に示
すように、掘削ヘッド１４のプレート４，４に穿設され
た透孔４ａ，４ａを貫通できる。なお、２８はケーシン
グ１９の頭端部に設けられて穿孔装置２９の全体をクレ
ーンやクローラのリーダーマスト等に吊支するための吊
支連結部である。

【００１７】なお、図示は省略したが、駆動シャフト２
７には、螺旋羽根２，２と連続する２枚の螺旋羽根が軸
方向へ捲回固定されており、掘削ヘッド１４が掘削した
土砂をその螺旋羽根にて上方へ搬送するようになってい
ることは常道である。そのため、ロックシャフト１５，
１５はそれらの螺旋羽根を遊嵌して挿し通されている。
すなわち、螺旋羽根にはロックシャフト１５を遊嵌する
透孔又は切欠部が一部に形成されているのである。

【００１８】そこで、地中孔１６を掘削すべき位置にお
いて、穿孔装置２９を吊支連結部２８を介して吊支し、
駆動シャフト２７の下端部に掘削ヘッド１４の主軸１を
連結し、駆動機構部１８の回転反力を取り、駆動源２０
を介して駆動シャフト２７を正回転させると、掘削刃３
の回転と駆動機構部１８の自重にて、図４に示すよう
な、地中孔１６が所要の深さに掘削でき、掘削土砂は螺
旋羽根２及び駆動シャフト２７の螺旋羽根を介して上部
の孔外に搬出される。なお、駆動機構部１８をリーダー
マストに沿って下降駆動させるようにしてもよい。

【００１９】この場合、掘削ヘッド１４の拡径羽根５，
５は、図６に示すように、螺旋羽根２，２の径内ｒに収
められている。すなわち、第１レバー部８は第２レバー
部１０の円弧孔１２とその一端側で第３レバー部１１の
透孔１３にロックシャフト１５が挿入されていて、揺動
軸６を中心として回動できない状態にロックされている
（図７参照）。

【００２０】図６〜図９に示すように、第２レバー部１
０は第３レバー部１１よりも上位にあって円弧孔１２が
先にロックシャフト１５を挿通し、その後透孔１３をロ
ックシャフト１５が貫通することができるようになって
いる。したがって、ロックシャフト１５が透孔１３から
抜け出ると、ロックシャフト１５は円弧孔１２とのみ係
合する。円弧孔１２は所定の中心角度を有しているの
で、その範囲内で拡径羽根５は回動できることになる。

【００２１】地中孔１６が所要の深さに達すると、図５
に示すように、油圧シリンダ２４，２４を収縮駆動させ
てロッド２５，２５を所定の長さで引き上げる操作でロ
ックシャフト１５が上方へ移動することにより、ロック
シャフト１５は透孔１３から抜け出て円弧孔１２とのみ
係合し、図１０及び図１１に示すように、拡径羽根５，
５は螺旋羽根２，２の径外Ｒ´へ拡がる。したがって、
駆動シャフト２７の回転を継続させていれば、拡径羽根
５が径外Ｒまで拡開するまでの間に地中孔１６の下端部
は徐々に傾斜して拡径され、図５に示すような斜面壁３
０を形成できる。

【００２２】そこで、油圧シリンダ２４をさらに収縮駆
動してロックシャフト１５を円弧孔１２からも引き抜く
と、図１２及び図１３に示すように、拡径羽根５がロッ
クシャフト１５から完全にフリーになるから、斜面壁３
０の抵抗を受けて拡径羽根５が最大径外Ｒまで拡開す
る。この最大径を固定するためのストッパー３１,３１
をプレート４，４に設けておくことが望ましい。このよ
うにして、拡径羽根５，５を最大限度で拡開した状態で
駆動シャフト２７の正回転を継続すると、図５に示す拡
径孔（球根部）１７が形成される。

【００２３】所要深さの拡径孔１７を穿設した後、掘削
ヘッド１４を地中孔１６から引き抜くときは、図１２の
ような拡開状態の拡径羽根５，５を、主軸１すなわち駆
動シャフト２７を逆回転させながら引き上げることによ
って、拡径羽根５の掘削刃７が拡径孔１７の周壁の抵抗
を受けて揺動軸６を中心に時計方向へ回動し、斜面壁３
０に至ってさらに螺旋羽根２，２側へ回動し、地中孔１
６に至って拡径羽根５，５は完全に螺旋羽根２，２内に
収められるからそのまま地上に引き上げることができ
る。駆動シャフト２７を逆回転させながら引き上げるこ
とを継続する限り、拡径羽根５，５が再び拡開すること
はない。

【００２４】かくして、球根部を有する地中孔を駆動シ
ャフト２７を正回転させながら、ロックシャフト１５の
軸方向移動操作のみで連続して施工できる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したこの発明によれば、アース
オーガで掘削する地中孔に球根部を形成することが、駆
動シャフトを正回転させながら、ロックシャフトの軸方
向移動操作のみで連続して施工でき、正回転や逆回転を
繰り返すような面倒を伴わないので施工容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を示し、地中孔掘削時の
状態を示す正面図である。

【図２】この発明の実施の状態を示し、拡径孔掘削時の
状態を示す正面図である。

【図３】図２に示す要部の断面平面図である。

【図４】この発明にかかる掘削ヘッドを用いた掘削装置
で地中孔を掘削する状態を示す穿孔装置の全体図であ
る。

【図５】この発明にかかる掘削ヘッドを用いた掘削装置
で拡径孔を掘削する状態を示す穿孔装置の全体図であ
る。

【図６】地中孔を掘削する状態の拡径羽根の作用説明図
である。

【図７】図６の状態における拡径羽根の正面図である。

【図８】図７のｂ−ｂ断面図である。

【図９】図７のｃ−ｃ断面図である。

【図１０】地中孔から進んで拡径孔を掘削する状態の拡
径羽根の作用説明図である。

【図１１】図１０の状態における拡径羽根の正面図であ
る。

【図１２】拡径孔を掘削する状態の拡径羽根の作用説明
図である。

【図１３】図１２の状態における拡径羽根の正面図であ
る。

【符号の説明】

１…主軸 ２，２ａ…螺旋羽根 ３，７…掘削刃 ４…プレート（支持体） ５…拡径羽根 ６…揺動軸 ８…第１レバー部 ９…軸支部 １０…第２レバー部 １１…第３レバー部 １２…円孤孔 １３…透孔 １４…掘削ヘッド １５…ロックシャフト １６…地中孔 １７…拡径孔 １８…駆動機構部 １９…ケーシング ２０…駆動源 ２１…減速機 ２２…スイベル機構部 ２３…ディスク ２４…油圧シリンダ ２５…ロッド ２６…ブラケット ２７…駆動シャフト ２８…吊支連結部 ２９…穿孔装置 ３０…斜面壁 ３１…ストッパー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アースオーガ等の駆動シャフトの下端部
   に連結して所要深さの地中孔を掘削した後、該地中孔の
   下端部にさらに拡径孔を連続して掘削できる掘削ヘッド
   あって、該掘削ヘッドは、前記駆動シャフトと平行に少
   なくとも一対のロックシャフトを直径方向で相対向して
   それぞれ軸方向へ移動可能に設けると共に、一端側に掘
   削刃を有する第１レバー部の他端側に軸支部を形成し、
   該軸支部からさらに前記第１レバー部に対しそれぞれ所
   定角度を有して一部が互いに重なる第２レバー部と第３
   レバー部とを一体形成し、前記第２レバー部は前記軸支
   部を中心とする所定半径の円周上に位置して前記ロック
   シャフトの下端部が係脱可能な円孤孔を有すると共に、
   前記第３レバー部は前記円弧孔の一端側で互いに合致し
   て前記ロックシャフトの下端部が係脱可能な透孔を有し
   てなる少なくとも一対の拡径羽根を、前記円弧孔に次い
   で透孔が前記ロックシャフトと対面可能に、前記軸支部
   が前記駆動シャフトと連結可能な主軸に直交する支持体
   にそれぞれ揺動可能に軸支し、かつ、該支持体から突出
   させた前記主軸に掘削刃を有する螺旋羽根を捲回してな
   ることを特徴とする掘削ヘッド。
2. 【請求項２】 前記ロックシャフトの上端部は油圧シリ
   ンダに接続され、該油圧シリンダはスイベル機構を介し
   前記駆動シャフトの回転駆動源と接続したことを特徴と
   する請求項１記載の掘削ヘッド。