JP2010031523A - Vertical shaft excavator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、地盤を掘削して立坑を設けるために用いられる立坑掘削機に関するものであり、特に、アースドリル工法で用いられる立坑掘削機に関するものである。 The present invention relates to a shaft excavator used for excavating the ground to provide a shaft, and more particularly to a shaft excavator used in an earth drill method.
従来から、場所打ち杭を地中に設けるための工法として、アースドリル工法が知られている。このアースドリル工法においては、まず、立坑の孔壁の崩壊を防止するための円筒状ケーシングを回転圧入装置によって回転又は揺動させながら、回転圧入装置に設けられたジャッキ等によって円筒状ケーシングを上下動させて、地中の所定深度にまでこれを圧入させる。この後、ドリルバケットが先端に取り付けられたケリーバを移動式クレーンのブーム等から吊り下げた状態で円筒状ケーシング内に挿通させて、ブーム等に設けられたケリーバドライブによってケリーバを回転させながらドリルバケットによる掘削を行ないつつ土砂を円筒状ケーシング外に排出させて、立坑を形成させる。この後、形成された立坑内に鉄筋籠を建て込ませた上で、トレミー管を立坑内に挿入し、更に立坑内に生コンクリートを注入してコンクリートを打設させた後に円筒状ケーシングを引き抜き、これによって場所打ち杭が設けられることになる。 Conventionally, an earth drill method is known as a method for providing a cast-in-place pile in the ground. In this earth drill method, first, the cylindrical casing for preventing collapse of the shaft wall of the shaft is rotated or swung by the rotary press-fitting device, and the cylindrical casing is moved up and down by a jack or the like provided on the rotary press-fitting device. And move it to a certain depth in the ground. After that, the drill bucket attached to the tip of the drill bucket is inserted into the cylindrical casing in a state suspended from the boom of the mobile crane, and the drill bucket is rotated while the kelly bar is rotated by the kelly bar drive provided on the boom or the like. While excavating by the method, the earth and sand are discharged out of the cylindrical casing to form a shaft. After this, after reinforced rods were built into the shaft, the treme tube was inserted into the shaft, and the concrete was poured into the shaft, and then the cylindrical casing was pulled out. As a result, cast-in-place piles are provided.
ここで、従来においては、回転圧入装置によって円筒状ケーシングに伝達されていた回転トルクを、ケリーバに対しても伝達可能に構成した立坑掘削機が複数提案されている(例えば、特許文献1〜3参照。)。これにより、ケリーバを回転させるためのケリーバドライブのような装置や重機を別途設ける必要がなくなり、作業を簡略化することが可能となっている。
ところで、従来において提案されている特許文献1〜3に開示の立坑掘削機は、あくまで回転圧入装置からの回転トルクをケリーバに伝達可能とする構成に特化されており、回転圧入装置のジャッキ等の上下動による押し込み力をケリーバに確実に伝達可能とする構成については十分な検討がなされていなかった。
By the way, the shaft excavator disclosed in
例えば、特許文献1においては、回転圧入装置からの回転トルクをヨークを介してケリーバに伝達可能とした構成が開示されており、ヨークとケリーバとは、ヨークに形成された貫通孔内に単にケリーバを挿通させるのみの構成とされている。
For example,
このため、回転圧入装置から得られる押し込み力は、ヨークの貫通孔とケリーバとの間の摩擦力によって多少は伝達されるものの、ドリルバケットによって支持層のような堅い地盤を掘削する場合には、ケリーバがその軸方向にスライドするようにヨークに対して動いてしまい、回転圧入装置からの押し込み力が十分に伝達されないという問題点があった。 For this reason, the pushing force obtained from the rotary press-fitting device is somewhat transmitted by the frictional force between the through hole of the yoke and the kelly bar, but when excavating a hard ground such as a support layer with a drill bucket, There is a problem in that the kelly bar moves with respect to the yoke so as to slide in the axial direction, and the pushing force from the rotary press-fitting device is not sufficiently transmitted.
また、ヨークの貫通孔とケリーバとの摩擦力によって回転圧入装置からの押し込み力を伝達する場合は、製造誤差等によってヨークの貫通孔とケリーバとの間に間隙が形成されてしまったり、雨天等の場合においてヨークの貫通孔とケリーバとの間に水が貯まったりしてしまい、回転圧入装置からの押し込み力を確実に伝達できない恐れがあった。 In addition, when the pushing force from the rotary press-fitting device is transmitted by the frictional force between the yoke through-hole and the kelly bar, a gap may be formed between the yoke through-hole and the kelly bar due to manufacturing errors, etc. In this case, water may accumulate between the through-hole of the yoke and the kelly bar, and there is a possibility that the pushing force from the rotary press-fitting device cannot be reliably transmitted.
特許文献2や特許文献3においても、ケリーバの軸方向への移動を固定するようにケリーバとヨークとを連結した構成は特段開示されておらず、回転圧入装置からの回転トルクは、ヨークの貫通孔とケリーバとの間の摩擦力によって伝達されているものと考えられ、これら開示技術についても同様に上述したような問題点があるものと考えられる。
Neither Patent Document 2 nor
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、回転圧入装置からの回転トルク並びに押し込み力をケリーバに対して確実に伝達可能な立坑掘削機を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been devised in view of the above-described problems, and the object of the present invention is to make a shaft excavation capable of reliably transmitting the rotational torque and the pushing force from the rotary press-fitting device to the kelly bar. Is to provide a machine.
本発明者は、上述した課題を解決するために、鋭意検討の末、下記の立抗掘削機を発明した。 In order to solve the above-described problems, the present inventor has invented the following resisting excavator after intensive studies.
本願請求項1に係る立抗掘削機は、ブームが設けられたクレーンと、地中に埋設された円筒状ケーシング内に対して上記ブームから吊り下げられた状態で挿通され、下端部にドリルバケットが取り付けられるケリーバと、上記ケリーバの軸周りの周方向に沿って配置され、上記円筒状ケーシングを外周側から把持した状態でこれを回転可能に構成された把持部材と、上記把持部材を上下動させる上下動駆動手段とを有する回転圧入装置と、上記ケリーバがその軸方向にスライド可能に挿通されるボス部と、上記ボス部の軸周りに複数設けられ、上記把持部材に上側から着脱可能に連結される連結部とを有し、上記ケリーバと一体的に回転可能に構成された回転伝達装置と、上記回転伝達装置に対する上記ケリーバの軸方向へのスライドを固定可能な固定手段とを備えることを特徴とする。
A resisting excavator according to
本願請求項2に係る立抗掘削機は、本願請求項1に係る発明において、上記回転伝達装置のボス部は、筒状体から構成され、上記固定手段は、上記筒状体及び上記ケリーバを貫通する固定ピンから構成されることを特徴とする。
In the resist excavator according to claim 2 of the present invention, in the invention according to
本願請求項3に係る立抗掘削機は、本願請求項1又は2に係る発明において、上記回転圧入装置は、上記把持部材の上部から突出され、上端において突出方向周りに回動可能な可動部が設けられたツイストロックピンを更に有し、上記回転伝達装置は、上記連結部に形成されたピン孔内に挿通された上記ツイストロックピンの可動部を回動させることによって上記把持部材に着脱可能に連結されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the invention according to the first or second aspect of the present invention, the rotary press-fitting device projects from the upper part of the gripping member and is movable at the upper end and can be rotated around the projecting direction. The rotation transmitting device is attached to and detached from the gripping member by rotating a movable portion of the twist lock pin inserted in a pin hole formed in the connecting portion. It is connected so that it is possible.
本願請求項4に係る立抗掘削機は、本願請求項1〜3の何れか1項に係る発明において、上記クレーンは、自走可能に構成され、上記回転圧入装置は、上記クレーンに対して水平ピンによるピン構造で連結されることによって、その連結部を中心にして回動可能に構成されていることを特徴とする。
In the invention according to claim 4 of the present invention, in the invention according to any one of
本願請求項5に係る立坑掘削機は、本願請求項4に係る発明において、上記クレーンのブームは、その軸方向に伸縮可能に構成されていることを特徴とする。
The shaft excavator according to
本願請求項1に係る発明によれば、回転圧入装置7の回転トルクのみをケリーバ5に伝達させて掘削作業を迅速に行うことができる態様と、回転圧入装置7の回転トルク及び押し込み力をケリーバ5に確実に伝達させて掘削性能を向上させた態様とを、簡単な構成によって使い分けて掘削作業を行うことが可能となっており、掘削作業時の作業効率に優れたものとなっている。
According to the first aspect of the present invention, the mode in which only the rotational torque of the rotary press-
本願請求項3に係る発明によれば、把持部材80の揺動運動による回転トルクを回転伝達装置9を介してケリーバ5に対して確実に伝達可能となる。
According to the third aspect of the present invention, the rotational torque generated by the swinging motion of the gripping
本願請求項4に係る発明によれば、回転圧入装置7の現地への運搬、現地からの撤去作業を容易に行うことができる。これにより、回転圧入装置7を設置するための特殊な重機等が不要となり、作業効率を向上させることが可能となる
According to the invention of claim 4 of the present application, the rotary press-
本願請求項5に係る発明によれば、回転圧入装置7を現地に運搬等する際に、電柱や鉄塔間に架設される電線のような架空線に対してブーム35の先端が引っ掛かりにくくなり、移動式クレーン3による回転圧入装置7の現地への運搬、現地からの撤去作業を一層容易に行うことが可能となる。
According to the invention according to
以下、本発明を実施するための最良の形態として、地盤を掘削して立坑を設けるために用いられる立坑掘削機について、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, as a best mode for carrying out the present invention, a shaft excavator used for excavating the ground to provide a shaft will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、立坑掘削機1の全体の構成を示す側面図である。図1(a)は、地中に埋設された円筒状ケーシング11内に立抗掘削機1を構成するケリーバ5を挿通させる前の状態を示し、図1(b)は、円筒状ケーシング11内にケリーバ5を挿通させた後の状態を示す。なお、円筒状ケーシング11は、場所打ち杭工法等において用いられ、地中に埋設されることによって立抗の孔壁が崩壊することを防止するものであり、鋼管から構成されている。
FIG. 1 is a side view showing the overall configuration of the
立坑掘削機1は、移動式クレーン3と、ケリーバ5と、回転圧入装置7と、回転伝達装置9とを備えている。
The
移動式クレーン3は、自走可能な下部走行体31と、下部走行体31上に連結され、鉛直軸まわりに旋回可能に設けられた上部旋回体33とを備えている。
The
図2は、移動式クレーン3の下部走行体31の構成を示す概略平面図である。下部走行体31は、メインフレーム31aの左右にサイドフレーム31bが固設され、サイドフレーム31bの外周に油圧モータ等を駆動源として動作するキャタピラ31cが巻き回されており、これによって自走可能に構成されている。
FIG. 2 is a schematic plan view showing the configuration of the lower traveling
上部旋回体33は、図1に示すように、その上部において、軸35bを中心にして傾斜可能に軸支されたブーム35が取り付けられている。ブーム35は、各種駆動源に基づき多段階にその軸方向に伸縮可能に構成されている。ブーム35は、その先端から定滑車として機能する複数のシーブ35aを介してワイヤーロープ37が垂下されている。ワイヤーロープ37は、その一端側が、上部旋回体33上に搭載されたウインチ39によって巻き取り、繰り出し可能とされた状態で固定されている。ワイヤーロープ37は、その他端側が動滑車として機能するシーブブロック43に張り渡されたうえで、ブーム35の先端に設けられた留め具41に固定されている。ブーム35の先端からは、ワイヤーロープ37、シーブブロック43を介してケリーバ5が吊り下げられている。
As shown in FIG. 1, the
図3は、ケリーバ5と回転伝達装置9の構成を示す側面図であり、図4は、図3のA−A線断面図である。ケリーバ5は、その下端部において、掘削作業を行うための掘削具としてのドリルバケット51が着脱可能に取り付けられている。ケリーバ5は、図4に示すように、本実施形態において、その断面形状が断面正方形の角柱状に形成されており、図3に示すように、ピン穴55が軸方向に間隔をあけて複数形成されている。
FIG. 3 is a side view showing the configuration of the
ケリーバ5は、ウインチ39によるワイヤーロープ37の巻き取り、繰り出しや、ブーム35の伸縮によって上下動可能に吊り下げられており、図1(a)、(b)に示すように、地中に埋設された円筒状ケーシング11内に対してブーム35から吊り下げられた状態で挿通される。
The
図5は、回転圧入装置7の構成を示す側面図であり、図6は、その平面図である。回転圧入装置7は、ベースフレーム71と、ベースフレーム71上に設けられる昇降フレーム73と、昇降フレーム73上に設けられる回転フレーム75とを備えている。ベースフレーム71、昇降フレーム73、回転フレーム75の略中央部には、鉛直方向に貫通する開口部77が形成されている。この開口部77には、円筒状ケーシング11が挿通可能とされる。
FIG. 5 is a side view showing the configuration of the rotary press-fitting
ベースフレーム71は、その側部において複数の脚部72が設けられており、これを介して地表に載置されている。ベースフレーム71は、その開口部77の周りにおいて、昇降フレーム73を上下動させる上下動駆動手段としての油圧シリンダのような上下動シリンダ74が設けられている。昇降フレーム73及び回転フレーム75は、図7に示すように、この上下動シリンダ74の伸長又は収縮に応じて、上昇又は下降することになる。
The
回転フレーム75は、その上部において、開口部77に挿通される円筒状ケーシング11を把持するための把持部材80が設けられている。把持部材80は、円筒状ケーシング11の周方向に沿って、即ち、円筒状ケーシング11内に挿通されるケリーバ5の軸周りの周方向に沿って、ケリーバ5と間隔を空けて配置されることになる。
The rotating
把持部材80は、昇降フレーム73に対して固定された円弧状の固定セグメント81と、固定セグメント81の両端に対してそれぞれの一端がピン結合により連結された移動セグメント83とを有して構成されている。各移動セグメント83は、固定セグメント81との連結部を中心として鉛直軸まわりに回動可能に構成されている。各移動セグメント83は、その他端側において油圧シリンダのような開閉シリンダ85の本体側とロッド側とがピン結合により連結されている。各移動セグメント83は、開閉シリンダ85の本体側とロッド側との連結部を中心として鉛直軸周りに回動可能に構成されている。
The gripping
このような構成からなる把持部材80は、開閉シリンダ85の伸長によって径方向外側に開き、開閉シリンダ85の収縮によって径方向内側に閉じることが可能となっている。円筒状ケーシング11の地中への打設時においては、把持部材80を閉じさせることによって円筒状ケーシング11を外周側から把持させることができ、把持部材80を開かせることによって円筒状ケーシング11を離すことができる。
The gripping
昇降フレーム73は、その上部において回転フレーム75を回転させる回転駆動手段としての回転モータ76が配置されている。回転フレーム75は、回転モータ76を駆動源として鉛直軸まわりに回転可能又は揺動可能に構成されている。これにより、把持部材80は、円筒状ケーシング11を外周側から把持した状態でこれを回転可能又は揺動可能に構成されていることになる。
The elevating
回転圧入装置7によって円筒状ケーシング11を地中に埋設させる場合、円筒状ケーシング11を把持部材80によって把持させた状態で、回転テーブル75の回転、揺動並びに上下動シリンダ74による上下動を行い、これによって円筒状ケーシング11を地中に埋設させることになる。なお、回転圧入装置7には、上下動シリンダ74によって円筒状ケーシング11やケリーバ5を降下させた場合に回転圧入装置7そのものに負荷される地盤からの反力に対して抵抗可能となるように、図示しないカウンターウェイトが設けられている。
When the
回転圧入装置7は、これに設けられている把持部材80を回転伝達装置9に着脱可能に連結可能とするためのツイストロックピン87を有して構成されている。本実施の形態において、ツイストロックピン87は、把持部材80の周方向に間隔を空けて90°ピッチで4箇所に亘って設けられている。
The rotary press-fitting
ツイストロックピン87は、把持部材80を構成する固定セグメント81、移動セグメント83の上部に設けられたピン台座89上から上側に突出されて設けられており、その上端において突出方向周りに回動可能な可動部87bが設けられている。ツイストロックピン87は、ピン台座89上に設けられた固定部87aと、固定部87a上に設けられた可動部87bとを有して構成されており、ピン台座89に設けられた操作レバー87cの操作によって、固定部87aが固定された状態のままで、可動部87bがその突出方向周り、即ち、鉛直軸周りに回動可能となるように構成されている。
The
ツイストロックピン87の固定部87aと可動部87bとは、図6に示すように、回転伝達装置9に対して連結されていない場合において、平面視が略同一形状となるように調整されている。可動部87bの上面には、上端に向かうにつれて先鋭化されるようなテーパー面が形成されている。
As shown in FIG. 6, the fixed
回転伝達装置9は、図3、図4に示すように、ケリーバ5がその軸方向にスライド可能に挿入されるボス部91と、ボス部91の鉛直軸周りに間隔を空けて複数設けられる連結部93とを有している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
ボス部91は、ケリーバ5の外形と略同一形状からなる嵌合孔91aが形成された筒状体から構成されている。回転伝達装置9は、筒状体として構成されるボス部91の下部に、ケリーバ5を挿入可能な孔が形成された円板97が、ボス部91を中心として挿通された状態で固着され、更にボス部91を中心として径方向外側に延長されるように断面T字状の補強プレート95が円板97上に固着され、円板97の径方向外側にある補強プレート95の先端において、鉛直下側が開口された箱状のボックス体99が固着されて構成されている。
The
回転伝達装置9は、ボス部91の嵌合孔91aとケリーバ5との嵌め合いによって、ケリーバ5の軸周りに一体的に回転可能に構成されている。
The
ボス部91を構成する筒状体には、これを貫通する二つのピン孔91bが水平軸線上に並ぶように形成されている。このボス部91を構成する筒状体に設けられたピン孔91b、並びにケリーバ5のピン孔55には、回転伝達装置9に対するケリーバ5の軸方向へのスライドを固定可能な固定手段としての固定ピン53が貫通されている。
The cylindrical body constituting the
固定ピン53の一端側には雄ねじが形成され、固定ピン53の他端側には固定ピン53がピン孔55、91bから抜け出るのを防止するためのエンドプレート53aが設けられている。このように構成される固定ピン53をピン孔55、ピン孔91bに貫通させたうえで、固定ピン53の雄ねじにナットのような雌ねじ部材が螺合されて、固定ピン53は固定される。換言すれば、固定ピン53は、回転伝達装置9、ケリーバ5に対して着脱可能に設けられていることになる。
A male screw is formed on one end side of the fixing
これにより、固定ピン53により固定しない場合は、ケリーバ5がボス部91に対してその軸方向にスライド可能な状態とされ、固定ピン53により固定した場合は、ケリーバ5がボス部91に対して固定され、ケリーバ5とボス部91、即ち、ケリーバ5と回転伝達装置5とがケリーバ5の軸方向に一体的に移動可能な状態で固定されることになる。
Accordingly, when the fixing
連結部93は、円板97を貫通して形成されたピン孔93bから構成されており、ボックス体99は、ピン孔93bを上側から覆うようにして円板97上に固着されている。連結部93は、回転圧入装置7の把持部材80に対して回転伝達装置9を着脱可能に連結するために設けられるものであり、本実施形態においては、ツイストロックピン87と連結部93が相互に関連することによってこれらが連結される。連結部93は、ツイストロックピン87に対応した個数に亘って設けられ、本実施の形態においては、ボス部91の鉛直軸周りに間隔を空けて4箇所に亘って設けられている。
The connecting
図8は、回転圧入装置7の把持部材80と回転伝達装置9とが連結された状態を示す側面図であり、図9は図8のB−B線断面図である。図10は、回転圧入装置7の把持部材80上のツイストロックピン87と回転伝達装置9の連結部93とが連結される前後の状態を示す図であり、図10(b)は図8のC−C線断面図に対応している。また、図11(a)は、図10(a)のD−D線断面図であり、図11(b)は、図10(b)のE−E線断面図である。
FIG. 8 is a side view showing a state where the gripping
回転圧入装置7の把持部材80と回転伝達装置9の連結前においては、図10(a)、図11(a)に示すように、ツイストロックピン87の固定部87aと可動部87bとは、平面視において略同一形状となるように、可動部87bの回転により位置合わせされている。回転伝達装置9の連結部93を構成するピン孔93bには、位置合わせされたツイストロックピン87の固定部87a及び可動部87bが挿通される。なお、回転伝達装置9の連結部93のピン孔93aは、ツイストロックピン87の可動部87bの上面に形成されたテーパー面によって案内され、これによって連結作業を容易に行える。
Before the connection between the gripping
この場合において、連結部93のピン孔93b及びツイストロックピン87の固定部87aは、図10(b)、図11に示すように、互いに嵌合可能な形状に予め調整されており、これによって、把持部材80と回転伝達装置9とが、これらの周方向の両側への相対的な動きが拘束された状態で連結されることになる。
In this case, the pin hole 93b of the connecting
この後は、ツイストロックピン87の操作レバー87cの操作によって可動部87bが回動される。これにより、図10(b)、図11(b)に示すように、可動部87bの下面が回転伝達装置9の連結部93のピン孔93a周りの部材上面、即ち、円板97の上面に係合され、ツイストロックピン87が連結部93のピン孔93aに対して抜け止め状態となる。また、連結部93のピン孔93b周りの部材、即ち、円板97は、ツイストロックピン87の可動部87bの下面とピン台座89によって挟まれた状態とされることになる。これによって、把持部材80と回転伝達装置9とは、これらの周方向の両側への相対的な動きが拘束されたうえで、更に上下方向への相対的な動きが拘束された状態で連結されることになる。
Thereafter, the
このように、把持部材80と回転伝達装置9とが、これらの周方向の両側への相対的な動きが拘束された状態で連結されている場合は、把持部材80からの回転トルクが回転伝達装置9に伝達されることになり、周方向への相対的な動きの拘束に加えて上下方向への相対的な動きが拘束された状態で連結されている場合は、把持部材80からの回転トルクに加えて上下動シリンダ74の上下動による力、即ち、押し込み力が回転伝達装置9に伝達されることになる。
As described above, when the gripping
なお、この状態から、把持部材80と回転伝達装置9との連結を解除する場合は、再度ツイストロックピン87の操作レバー87cを操作した上で、回転伝達装置9を上側に動かして、ツイストロックピン87の固定部87a、可動部87bを連結部93のピン孔93aから抜け出させればよい。
In this state, when the connection between the gripping
移動式クレーン3と回転圧入装置7とは、以下のようにして互いに連結されている。
The
移動式クレーン3は、図2に示すように、メインフレーム31aの前側において、左右一対のブラケット45が左右方向に間隔を空けて二組に亘って固設されている。回転圧入装置7は、図5、図6に示すように、ベースフレーム71からその後側に延長されるように連結フレーム79が設けられ、この連結フレーム79の後側において、一つのブラケット78が左右方向に間隔を空けて二つ固設されている。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、移動式クレーン3の一対のブラケット45間には、回転圧入装置7のブラケット78が挟み込まれるように配置され、これらをその軸方向が水平方向と略平行な固定ピン47が貫通されており、回転圧入装置7と移動式クレーン3とは水平ピンによるピン構造により連結されていることになる。なお、固定ピン47の一端側には、エンドプレート47が当接され、これらはボルトにより接合される。
As shown in FIG. 2, the
図12は、移動式クレーン3と回転圧入装置7との連結状態を解除した分解斜視図である。移動式クレーン3の一対のブラケット45には、固定ピン47を挿通可能な形状のピン孔45aが形成され、連結フレーム79側のブラケット78には、上下方向に延長された形状の長孔78aが形成されている。
FIG. 12 is an exploded perspective view in which the connection state between the
回転圧入装置7は、図13に示すように、移動式クレーン3に対して上述のようなピン構造で連結されることによって、その連結部を中心にして回動可能に構成されていることになる。
As shown in FIG. 13, the rotary press-fitting
このため、ケリーバ5による掘削作業を行わない場合に、図13に示すように、移動式クレーン3のブーム35からケリーバ5を取り外し、ブーム35の留め具41にワイヤーロープ48の一端側を固定し、更にそのワイヤーロープ48の他端側を回転圧入装置7の上下動シリンダ74のブラケット74aに固定したうえで、ブーム35を上昇させることによって、回転圧入装置7と移動式クレーン3との連結部を中心として回転圧入装置7を上側に回動させて吊り上げることが可能となっている。なお、ブラケット74aは、各上下動シリンダ74の上部に固設されており、ワイヤーロープ等を挿通可能な挿通孔が形成されているものである。
For this reason, when excavation work by the
ここで、移動式クレーン3は、自走可能に構成されていることから、この状態を保持したまま、回転圧入装置7の現地への運搬、現地からの撤去作業を行うことができる。これにより、回転圧入装置7を設置するための特殊な重機等が不要となり、作業効率を向上させることが可能となる。
Here, since the
特に、移動式クレーン3のブーム35が伸縮可能に構成されているため、上記の状態を保持して回転圧入装置7を現地に運搬等する際に、電柱や鉄塔間に架設される電線のような架空線に対してブーム35の先端が引っ掛かりにくくなり、移動式クレーン3による回転圧入装置7の現地への運搬作業を一層容易に行うことが可能となる。
In particular, since the
なお、連結フレーム79側のブラケット78が上下方向に延長された形状の長孔78aから形成されているので、地盤状況が劣悪な環境下の場合で、回転圧入装置7と移動式クレーン3との鉛直方向の位置合わせが困難な場合でも容易に対応可能となる。
In addition, since the
次に、上述のような回転掘削機1により地盤を掘削して立坑を設ける施工手順の一例と、本発明の作用効果について説明する。
Next, an example of a construction procedure for excavating the ground with the
施工手順は、アースドリル工法に倣ったものであり、まず、回転圧入装置7の把持部材80を回転又は揺動させるとともに、上下動シリンダ74によって上下動させながら、円筒状ケーシング11を地中の所定深度にまで圧入させる。
The construction procedure follows the earth drill method. First, the gripping
この後、ケリーバ5を移動式クレーン3のブーム35から吊り下げた状態で円筒状ケーシング11内に挿通させたうえで、ケリーバ5がボス部91内に挿通された回転伝達装置9を回転圧入装置7の把持部材80に対して連結させる。
After that, the
ここで、後述のように、必要に応じて、回転伝達装置9がケリーバ5の軸方向へ一体的に移動可能となるように、固定ピン53のような連結手段を介してケリーバ5に対して適宜連結させながら、ケリーバ5を回転させて、ドリルバケット51によって円筒状ケーシング11内やこれより下方の地盤を掘削し、ドリルバケット51内に収納される土砂を適宜地上に排出させながら立坑を形成させる。この場合に適宜ベントナイトのような安定液を立坑の孔壁に用い、孔壁の崩壊を防止する。
Here, as will be described later, if necessary, the
ドリルバケット51による掘削作業が終了した後は、形成された立坑内に鉄筋籠を建て込ませた上で、トレミー管を立坑内に挿入させ、更に立坑内に生コンクリートを注入してコンクリートを打設させ、円筒状ケーシングを引き抜くことによって場所打ち杭が設けられ、作業が終了する。
After the excavation work by the
ここで、本発明における回転掘削機1は、回転伝達装置9の連結部93が回転圧入装置7の把持部材80に対して連結されていることに加えて、回転伝達装置9がケリーバ5の軸方向へ一体的に移動可能となるように、固定ピン53のような連結手段を介してケリーバ5に対して着脱可能に連結されていることから、回転圧入装置7の把持部材80からの回転トルク及び押し込み力が、回転伝達装置9を介してケリーバ5に対して確実に伝達されることになる。
Here, in the
このため、比較的N値の低い中間層のような地盤をケリーバ5のドリルバケット51によって掘削する場合は、固定ピン53による連結を外して、ケリーバ5に対して回転トルクのみを伝達させ、ケリーバ5とドリルバケット51との自重によってドリルバケット51を徐々に下降させながらの掘削作業を行うことが可能となる。この場合、ケリーバ5とドリルバケット51との自重によって掘削不能となる深さになるまで、固定ピン53による連結作業をする必要がないので、作業を迅速に行うことができる。
For this reason, when excavating a ground such as an intermediate layer having a relatively low N value with the
また、比較的N値の高い支持層のような地盤をケリーバ5のドリルバケット51によって掘削する場合は、固定ピン53によってケリーバ5と回転伝達装置9とを連結させ、ケリーバ5に対して回転トルク及び押し込み力を確実に伝達させ、回転圧入装置7の上下動シリンダ74のような上下動駆動手段の押し込み力によってドリルバケット51を下降させながらの掘削作業を行うことが可能となる。この場合、回転圧入装置7を上下動させるごとに固定ピンによる連結作業をする必要が生じるので、その分作業の迅速性を向上させることはできないが、ケリーバ5等の自重による掘削作業よりも掘削性能が向上することになる。
Further, when excavating a ground such as a support layer having a relatively high N value by the
なお、ケリーバ5等の重さや上下動シリンダ74の性能によって掘削性能は異なるが、これら数値について具体的な例を挙げると、ケリーバ5とドリルバケット51とを併せた重量が1t程度であるのに対して、一本当りの上下動シリンダ74により得られる圧縮力が30t程度であることより、上下動シリンダ74による押し込み力をケリーバ5に対して確実に伝達可能となることによる有効性は非常に大きいものと考えられる。
The excavation performance varies depending on the weight of the
このように、本発明によれば、必要に応じて、回転圧入装置7の回転トルクのみをケリーバ5に伝達させて掘削作業を迅速に行うことができる態様と、回転圧入装置7の回転トルク及び押し込み力をケリーバ5に確実に伝達させて掘削性能を向上させた態様とを、簡単な構成によって使い分けて掘削作業を行うことが可能となっており、作業効率に優れたものとなっている。
Thus, according to the present invention, as needed, only the rotational torque of the rotary press-fitting
また、本発明においては、把持部材80と回転伝達装置9との連結にツイストロックピン87を用いており、これにより、これら連結されたものの周方向の両側への相対的な動きが拘束された状態となっている。このため、把持部材80が正方向、逆方向の何れの方向に回転した場合でも、この回転トルクが回転伝達装置9に確実に伝達されることになり、これにより、把持部材80の揺動運動による回転トルクを回転伝達装置9を介してケリーバ5に対して確実に伝達可能となる。
Further, in the present invention, the
なお、ケリーバ5と回転伝達装置9とを一体的に回転可能に連結するための機械要素として、上述の実施形態においては、ケリーバ5と回転伝達装置9のボス部91の嵌め合いによる連結を挙げたが、この場合、ボス部91とケリーバ5との断面形状は、断面正方形に限らず断面多角形の角柱状に形成されていてもよいし、ボス部91の嵌合孔91aやケリーバ5の外周にスプラインが形成されていてもよい。また、ボス部91の嵌合孔91a内面とケリーバ5外面にキー溝を設け、これらにキーを挿入することによって一体的に回転可能に連結するようにしてもよい。
In addition, as a mechanical element for connecting the
また、回転圧入装置7の把持部材80と回転伝達装置9の連結部93とを連結させる構成としては、本実施の形態のように、ツイストロックピン87に限定するものではなく、少なくとも把持部材80の回転と上下動とを回転伝達装置9に伝達可能となるように連結できればよい。このため、例えば、回転圧入装置7の把持部材80にL字状の溝を設け、このL字状の溝内に嵌合可能な棒材を回転伝達装置9の連結部93として設け、L字状の溝の先端側に棒材からなる回転伝達装置9の連結部93を入り込ませることによって、これを実現するようにしてもよい。
Further, the configuration for connecting the gripping
また、把持部材80は、公知の回転伝達装置7において、円筒状ケーシング11を外周側から把持した状態でこれを回転可能に構成されているものであれば、特に本実施の形態のような構成に限定するものではない。
In addition, the gripping
また、回転伝達装置9を構成する連結部93は、ボス部91の鉛直軸周りに少なくとも二つ以上設けられていればよく、ボス部91に対する配置の態様については特に限定しない。また、回転伝達装置9を構成する補強プレート95や円板97、ボックス体99は、必須の構成ではなく、回転伝達装置9のボス部91と連結部93との間で回転トルクを伝達可能となるように設けられていれば、その形状、位置等については特に限定しない。
Moreover, the
1 立坑掘削機
3 移動式クレーン
5 ケリーバ
7 回転圧入装置
9 回転伝達装置
11 円筒状ケーシング
31 下部走行体
31a メインフレーム
31b サイドフレーム
31c キャタピラ
33 上部旋回体
35 ブーム
35a シーブ
37 ワイヤーロープ
39 ウインチ
41 留め具
43 シーブブロック
45 ブラケット
45a ピン孔
47 固定ピン
48 ワイヤーロープ
49 エンドプレート
51 ドリルバケット
53 固定ピン
55 ピン穴
71 ベースフレーム
72 脚部
73 昇降フレーム
74 上下動シリンダ
74a ブラケット
75 回転フレーム
76 回転モータ
77 開口部
78 ブラケット
78a 長孔
79 連結フレーム
80 把持部材
81 固定セグメント
83 移動セグメント
85 開閉シリンダ
87 ツイストロックピン
87a 固定部
87b 可動部
87c 操作レバー
89 ピン台座
91 ボス部
91a 嵌合孔
91b ピン穴
93 連結部
93a ピン穴
95 補強プレート
97 面板
99 ボックス体
DESCRIPTION OF
Claims (5)
地中に埋設された円筒状ケーシング内に対して上記ブームから吊り下げられた状態で挿通され、下端部にドリルバケットが取り付けられるケリーバと、
上記ケリーバの軸周りの周方向に沿って配置され、上記円筒状ケーシングを外周側から把持した状態でこれを回転可能に構成された把持部材と、上記把持部材を上下動させる上下動駆動手段とを有する回転圧入装置と、
上記ケリーバがその軸方向にスライド可能に挿通されるボス部と、上記ボス部の軸周りに複数設けられ、上記把持部材に上側から着脱可能に連結される連結部とを有し、上記ケリーバと一体的に回転可能に構成された回転伝達装置と、
上記回転伝達装置に対する上記ケリーバの軸方向へのスライドを固定可能な固定手段とを備えること
を特徴とする立坑掘削機。 A crane with a boom,
A kelly bar that is inserted in a state suspended from the boom into a cylindrical casing embedded in the ground, and a drill bucket is attached to the lower end portion;
A gripping member that is arranged along a circumferential direction around the axis of the Kellyba and configured to be rotatable in a state where the cylindrical casing is gripped from the outer peripheral side; and a vertical movement drive means that moves the gripping member up and down A rotary press-fitting device having
A boss portion through which the kelly bar is slidably inserted in the axial direction; a plurality of boss portions provided around the axis of the boss portion; and a connecting portion detachably connected to the gripping member from above; A rotation transmission device configured to be integrally rotatable;
A shaft excavator comprising: fixing means capable of fixing a slide of the kelly bar in the axial direction with respect to the rotation transmission device.
上記固定手段は、上記筒状体及び上記ケリーバを貫通する固定ピンから構成されること
を特徴とする請求項1に記載の立坑掘削機。 The boss portion of the rotation transmission device is composed of a cylindrical body,
The shaft excavator according to claim 1, wherein the fixing means includes a fixing pin that penetrates the cylindrical body and the kelly bar.
上記回転伝達装置は、上記連結部に形成されたピン孔内に挿通された上記ツイストロックピンの可動部を回動させることによって上記把持部材に連結されていること
を特徴とする請求項1又は2に記載の立坑掘削機。 The rotary press-fitting device further includes a twist lock pin provided with a movable portion that protrudes from the upper portion of the gripping member and is rotatable around the protruding direction at the upper end.
The rotation transmission device is connected to the gripping member by rotating a movable portion of the twist lock pin inserted in a pin hole formed in the connection portion. The shaft excavator according to 2.
上記回転圧入装置は、上記クレーンに対して水平ピンによるピン構造で連結されることによって、その連結部を中心にして回動可能に構成されていること
を特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の立坑掘削機。 The crane is configured to be self-propelled,
The rotary press-fitting device is configured to be rotatable about the connecting portion by being connected to the crane with a pin structure using a horizontal pin. The shaft excavator according to claim 1.
を特徴とする請求項4に記載の立坑掘削機。 The shaft excavator according to claim 4, wherein the boom of the crane is configured to be extendable and contractible in an axial direction thereof.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008194036A JP2010031523A (en) | 2008-07-28 | 2008-07-28 | Vertical shaft excavator |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2008194036A JP2010031523A (en) | 2008-07-28 | 2008-07-28 | Vertical shaft excavator |
Publications (1)
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JP2010031523A true JP2010031523A (en) | 2010-02-12 |
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ID=41736314
Family Applications (1)
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JP2008194036A Withdrawn JP2010031523A (en) | 2008-07-28 | 2008-07-28 | Vertical shaft excavator |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2010031523A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2008
- 2008-07-28 JP JP2008194036A patent/JP2010031523A/en not_active Withdrawn
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