JP2008174981A - 支柱建て込み用装置および支柱建て込み方法 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、支柱の地面に対する回転が防止でき、しかも施工しやすい支柱建て込み用装置および支柱建て込み方法を提供することを目的とする。
【解決手段】上述の課題を解決するため、この発明の支柱建て込み用装置１は、２本の掘削ロッド２６，２７を平行に備え、各掘削ロッド２６，２７の先端には地中で回転して掘削するための掘削用ビット２９が設けられており、掘削用ビット２９の径は拡大・縮小ができるようになっており、それぞれの掘削用ビット２９によって形成される円孔は相互に一部が重なるようになっており、２つの掘削用ビット２９は掘削ロッド２６，２７の軸方向に沿って相互にずれた位置に設けられていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

この発明は、道路標識や街燈など路上に設置する施設のための支柱を建て込むための装置および工法に関するものである。

道路標識や街燈などの支柱の設置は、掘削ロッドに円筒状の支柱を取り付けた状態で、掘削ロッドのダウンハンマーや回転する掘削ビットで地中を掘削して建て込むことによって行われていた。たとえば、特許文献１には、水分を空気に混合して掘削ロッドに供給することによって、施工の際の粉塵の飛散を防止することが記載されている。また、特許文献２には、上部（支柱）と基礎部を分離し、地中に埋設される基礎部を断面四角形の筒状に形成することが記載されている。
特開２００６−４５８６３号 特開２００６−２２４９５号

特許文献１に記載の掘削方法など、従来の支柱の建て込み方法は、掘削ロッドで円孔を形成しながら、地中を掘り進めるものである。したがって、使用する支柱はすべて円筒状のものに限られる。円筒状の支柱は地中に建て込んでも、地面に対して回転しやすい。したがって、支柱を地中に挿入する作業に加え、回転を防止するための作業も必要となる。このため、従来の工法では、施工時間がかかり、施工場所の交通を長時間制限したり、工事のコストが高くなったりしていた。

特許文献２に記載の支柱の支持構造のように基礎部を断面四角形の筒状にすれば、基礎部は地面に対して回転しにくくなる。しかし、断面四角形の孔を通常の建柱車で形成することはできないので、このような基礎部の建て込みのためには、手作業で大きな穴を掘る必要がある。これでは、十分な深さに支柱を建て込むことは困難であり、また、施工時間や施工コストが増大する。

この発明は、支柱の地面に対する回転が防止でき、しかも施工しやすい支柱建て込み用装置および支柱建て込み方法を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するため、この発明の支柱建て込み用装置は、２本の掘削ロッドを平行に備え、各掘削ロッドの先端には地中で回転して掘削するための掘削用ビットが設けられており、掘削用ビットの径は拡大・縮小ができるようになっており、それぞれの掘削用ビットによって形成される円孔は相互に一部が重なるようになっており、２つの掘削用ビットは掘削ロッドの軸方向に沿って相互にずれた位置に設けられていることを特徴とする。さらに、駆動源に接続される１本の入力軸と、掘削ロッドを接続する２本の出力軸と、入力軸の回転を２本の出力軸に伝達する伝達部材を有するスイベルを備えてもよい。

この発明の支柱建て込み方法は、上述の支柱建て込み用装置を使用する支柱の建て込み方法であり、支柱は２本の円筒状部材を平行に結合した形状を有するものであり、掘削用ビットの径を縮小した状態で地上にて掘削ロッドをそれぞれの円筒状部材の中に通し、掘削用ビットの径を拡大した状態で掘削用ビットを回転させて円孔を掘削し、掘削用ビットの位置より高圧エアを噴出して、切削された土砂を円筒状部材の内壁に沿って地上に送り、所定の深さまで掘り進めたら掘削用ビットの径を縮小した状態で掘削ロッドを地中より引き抜くことを特徴とする

この発明の支柱建て込み用装置および支柱建て込み方法は、２本の円筒状部材を平行に結合した形状を有する支柱を建て込むことにより、支柱の地面に対する回転を防止できるという効果を有する。掘削ロッドをそれぞれの円筒状部材の中に通し、相互に一部が重なるように２つの円孔を形成しながら、支柱を地中に容易に建て込むことができ、工期の短縮およびコストの低減ができるという効果を有する。

この発明を実施するための最良の形態について、図面に基づいて説明する。まず、支柱について説明する。図１は路面設置用支柱を示す断面図である。この路面設置用支柱１は、第１の円筒状部材２と第１の円筒状部材３が平行に結合した形状となっている。第１の円筒状部材２と第１の円筒状部材３は実質的に同一の直径であり、長さもほぼ同一である。したがって、路面設置用支柱１の断面は非円形であり、概ね８の字状になる。

長さは、支柱に取り付ける設備の種類・高さおよび地中への埋め込み深さなどに合わせて選択すればよく、例えば道路標識の場合であれば、３ｍ、４ｍ、５ｍなどの長さとすることができる。それぞれの円筒状部材の直径は２５０ｍｍであり、肉厚は６ｍｍとなっている。

第１の円筒状部材２と第２の円筒状部材３として、たとえばそれぞれ直径２５０ｍｍ、肉厚６ｍｍの鋼管を使用する。第１の円筒状部材２と第２の円筒状部材３の側面は接した状態になっている。そして、第１の円筒状部材２と第１の円筒状部材３の接合部には接続板７が取り付けられている。接続板７は円筒状部材２、３と同じ長さである。接続板７の側辺の一方は第１の円筒状部材２と、他方は第１の円筒状部材３と当接しており、それぞれの当接部は溶接されている。したがって、第１の円筒状部材２と第２の円筒状部材３は、接続板７によって結合されている。

次に、この路面設置用支柱を設置するための装置について説明する。図２は支柱建て込み用装置を示す斜視図である。この建柱車２１の車体２２は汎用型の建柱車のものである。アーム２３の先端部にロータリーモータ２４が設けられ、このロータリーモータ２４には２軸変換回転機構を備えたスイベル２５が設けられている。

スイベル２５はロータリーモータ２４の回転力を、２軸の出力軸に伝達するように構成されている。図３はスイベルを示す縦断面図、図４は同横断面図である。スイベルの上部には１本の入力軸３１が設けられており、その上端部はロータリーモータ２４に接続できるようになっている。入力軸３１の左右には、出力軸３２が入力軸に平行に設けられていて、その下端に掘削ロッドを接続できるようになっている。入力軸３１の下部には第１の歯車３３が固定されており、出力軸３２の上部には第２の歯車３４が固定されている。そして、第１の歯車３３と第２の歯車３４は相互にかみ合っている。この第１の歯車３３と第２の歯車３４は２軸変換回転機構を構成しており、ロータリーモータ２４の回転力が入力軸３１を介して２軸の出力軸に伝達される。また、出力軸３２の中心部には孔が貫通しており、上部にエアホースを取り付けることによって、出力軸３２を介して掘削ロッドへ高圧空気を供給できるようになっている。

第１の掘削ロッド２６と第２の掘削ロッド２７が平行に設けられており、それぞれがスイベル２５に接続されている。この２本の掘削ロッド２６，２７の中心間距離は、路面設置用支柱１の２本の円筒状部材２，３の中心間距離と同じである。掘削ロッド２６，２７には、ダウンハンマー２８が設けられ、先端部には掘削用ビット２９が設けられている。掘削用ビット２９は回転することによって地中の土砂あるいは岩盤を切削するものである。径は拡大・縮小が可能となっており、縮小時には路面設置用支柱１の円筒状部材２，３の内径よりも小さくなり、拡大時には円筒状部材２，３の外径とほぼ同じとなる。ここで、第１の掘削ロッド２６の掘削用ビット２９ａと第２の掘削ロッド２７の掘削用ビット２９ｂは高さを若干ずらして設けられている。したがって、第１の掘削ロッド２６の掘削用ビット２９ａの回転により掘削される円孔と第２の掘削ロッド２７の掘削用ビット２９ｂによる円孔が一部重なり合うように配置しても、２つの掘削用ビット２９ａ、２９ｂ同士は干渉することなく回転できる。

また、スイベル２５にはエアホース３０が接続されており、コンプレッサー（図示省略）からの高圧エアがスイベルおよび掘削ロッド２６，２７内部を通して供給され、掘削用ビット２９より射出できるようになっている。

路面設置用支柱１の建て込み方法について説明する。図５は路面設置用支柱の設置方法の例を示す概略概念図である。アーム２３を立て、掘削用ビット２９を縮小した状態にし、第１の掘削ロッド２６を第１の円筒状部材２に、第２の掘削ロッド２７を第２の円筒状部材３にそれぞれ通す。掘削用ビット２９は円筒状部材２，３の下に突き出た状態にする。

ついで、アーム２４を下げて掘削ロッド２６，２７および円筒状部材２，３を地面に垂直に降ろす。そして、掘削用ビット２９の径を拡大する。ダウンハンマー２８を作動させ、掘削用ビット２９を回転させて地中を掘り進める。また、高圧エアをスイベルより供給して、掘削用ビット２９より噴出する。掘削用ビット２９によって切削された土砂等は高圧エアによって円筒状部材２，３の内壁に沿って地上に運ばれる。

こうして、掘削ロッド２６，２７は地中を進行する。このとき、２本の円孔が同時に地中に形成されていく。この２本の円孔がつながって形成されたところに路面設置用支柱１が挿入されていく。必要な深さに路面設置用支柱１を挿入したら、ダウンハンマー２８と掘削用ビット２９を停止し、掘削用ビット２９の径を縮小する。そして、アームを上昇させて、掘削ロッド２６，２７を引き抜くと、路面設置用支柱１の下部が地中に設置される。

以上、２本の掘削ロッド２６，２７を平行に備えた建柱車２１によって、路面設置用支柱１を簡単に地中に挿入することができる。そして、この路面設置用支柱１の上部に道路標識や街燈など必要な設備を取り付ける。路面設置用支柱１は非円形の断面形状を有するため、特別な回転防止措置をとらなくても回転しない。また、路面設置用支柱１に取り付けた道路標識や街燈なども、この支柱に対して回転しにくい。

また、使用される設備は小規模で簡易なものである。汎用の建柱車の車体を使用しているため、大規模な重機と異なり、市街地などの狭い道路でも入ることができる。施工中も大きな場所を使用する必要がないので、交通への支障も限定される。これまでの支柱の建て込みに使用していた設備の多くがそのまま使用でき、新たな設備投資も少なく、導入しやすい技術である。

この発明は、道路標識や街燈など路上に設置する施設のための支柱の建て込みに広く利用することができる。大規模な設備を使用しなくても施工することできるので、都心部や住宅地などにおいても実施することができる。

路面設置用支柱を示す断面図である。 路面設置用支柱を設置するための建柱車２１を示す斜視図である。 スイベルを示す縦断面図である。 同横断面図である。 路面設置用支柱の設置方法の例を示す概略概念図である。

符号の説明

１．路面設置用支柱
２，３ 円筒状部材
４．接続部材
７．接続板
２１．建柱車
２５．スイベル
２６，２７ 掘削ロッド
２９． 掘削用ビット

Claims (3)

1. ２本の掘削ロッドを平行に備え、
   各掘削ロッドの先端には地中で回転して掘削するための掘削用ビットが設けられており、
   掘削用ビットの径は拡大・縮小ができるようになっており、
   それぞれの掘削用ビットによって形成される円孔は相互に一部が重なるようになっており、
   ２つの掘削用ビットは掘削ロッドの軸方向に沿って相互にずれた位置に設けられていることを特徴とする支柱建て込み用装置。
2. 駆動源に接続される１本の入力軸と、掘削ロッドを接続する２本の出力軸と、入力軸の回転を２本の出力軸に伝達する伝達部材を有するスイベルを備えた請求項１に記載の支柱建て込み用装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の支柱建て込み用装置を使用する支柱の建て込み方法であり、
   支柱は２本の円筒状部材を平行に結合した形状を有するものであり、
   掘削用ビットの径を縮小した状態で地上にて掘削ロッドをそれぞれの円筒状部材の中に通し、
   掘削用ビットの径を拡大した状態で掘削用ビットを回転させて円孔を掘削し、
   掘削用ビットの位置より高圧エアを噴出して、切削された土砂を円筒状部材の内壁に沿って地上に送り、
   所定の深さまで掘り進めたら掘削用ビットの径を縮小した状態で掘削ロッドを地中より引き抜くことを特徴とする支柱建て込み方法。

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