JP2016142127A

JP2016142127A - 掘削ヘッド

Info

Publication number: JP2016142127A
Application number: JP2015033384A
Authority: JP
Inventors: 正二伊藤; Shoji Ito
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-02-03
Filing date: 2015-02-03
Publication date: 2016-08-08

Abstract

【課題】比較的口径の大きな穴の掘削が可能で、岩石に遭遇した場合でも振動や穴曲が生じにくいオーガヘッドを提供すること。
【解決手段】本発明に係る掘削ヘッドは、オーガーロッドの下端部に取り付けて地面の掘削に使用される掘削ヘッドであって、正面視十文字に配置された４条の螺旋翼を備え、各螺旋翼の先端部にはそれぞれ複数のビットが列状に配置されていることを特徴とする。４枚の螺旋翼のうち少なくとも２枚は、ビット列の後ろで切り欠かれて幅が狭くなっているのが好ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、土木工や基礎工事等で使用される地面に穴をあける掘削機の先端に取り付けられる掘削用オーガーヘッドに関するものである。

外周部に螺旋翼が設けられたオーガーロッドの先端部に切削用のヘッドを取り付けて地中に穿孔するオーガーが基礎工事等で汎用されている（特許文献１参照）。

発明が解決しようとする課題

従来広く使われてきた掘削ヘッドは、オーガの直径方向に配置した板体に複数のビットを列状に並べて固定したもので、オーガの回転によって円形の穴が掘れるが、穴径が大きくなると効率が悪かった。これを改良するものとして、ヘッドに３条の螺旋状の羽根を設け、この羽根にそれぞれコニカルビットを植え付けたものが開発されている（特許文献２参照）。

このものは、オーガロッドに沿って３条の螺旋翼を設け、それぞれに複数のビットが設けられているもので、切削効率が良く、岩石が存在しても振動が少ないとされている。

実用新案登録第３０６８４６２号公報特許第４１４７３１４号公報

しかしながら、公知のものは、３条の螺旋のビットでは掘削すべき面に対するビットの間隔が大きくなりすぎて掘削能率が大幅に低下するという問題がある。また、掘削中に岩に遭遇した時、振動や穴曲が生じやすいという問題があった。そこで本発明は、大口径の掘削が可能で、岩に遭遇した時の振動を出来るだけ抑えることができ、しかも穴曲が生じにくいようにすることを課題としている。

課題を解決するための手段

上記課題を解決するため本発明は次のような掘削ヘッドを提供する。すなわち、本発明に係る掘削ヘッドは、オーガーロッドの下端部に取り付けて地面の掘削に使用される掘削ヘッドであって、正面視十文字に配置された４条の螺旋翼を備え、各螺旋翼の先端部にはそれぞれ複数のビットが列状に配置されていることを特徴とする掘削ヘッド。

また、４枚の螺旋翼のうち少なくとも２枚は、ビット列の後ろで切り欠かれて幅が狭くなっているのが好ましい。

発明の効果

本発明に係る掘削ヘッドは、螺旋翼が４条であるので口径が大きくなってもビットの密度はそれほど低くならず、掘削効率を高水準に維持される。４条の螺旋翼の先端部が殆ど同一レベルであるから殆ど平面に近い穴底が得られる。掘削中に大きな岩石に遭遇しても螺旋翼が４条であるから、２本以上の螺旋翼に支えられることが多く、十分に支えられ、穴曲が生じにくい。このため、効率よく目的とする穴を加工することができる。

螺旋翼が４条であっても径が大きいので、掘削した土砂の繰粉の抜けは良好である。螺旋翼同士の間隔は広いのでその間を通って繰粉が移動することができる。とくに、螺旋翼の一部を強度上問題のない程度に切り欠いておけば掘削した土砂の繰粉の排出に問題はない。

本発明に係る掘削ヘッドの側面図である。その底面図である。ビット取付け部の真上から見た図（ａ）底面から見た図（ｂ）、背面から見た図（ｃ）である。螺旋翼を切り欠いた説明図である。掘削した穴形状の説明図である。岩石と遭遇した場合の刃先の説明図である。ビットとホルダの斜視図である。掘削装置の説明図である。

以下、本発明の実施態様について説明する。図１は本発明の１例を表わすもので、この掘削ヘッド１は鋼製の台金と、その先端部に固定された多数のビット２からなる。

台金は、軸部３と４条の螺旋翼４からなる。軸部３は後端部にオーガロッドへの連結部が設けられている。連結部は位置決め用の鍔５と角軸部６とピン挿入用の溝からなる。この連結部でオーガロッド１０に連結して使用される。

軸部３の外周部には軸方向に４条の螺旋翼が設けられている。４条の螺旋翼は正面から見て（穴底から見て）十文字に配置されている。そして、螺旋翼の先端部には、該螺旋翼の半径方向の稜線に沿って複数（各４個）のビットが取付けてある。したがって螺旋翼の下端分には十文字にビット列が形成されている。

ビットは、コニカルビットと呼ばれるビットである。このビットは、図７に示すように、螺旋翼に溶接された筒状のホルダ１１に回転自在に嵌合した軸状の本体１２を備え、本体の先端部に尖った刃先を持つ超硬チップ１３が植設されている。また、本体の嵌合部の後端部には固定部が設けられている。ビット本体は、基部を本体に嵌合した状態で公知の突起付き固定部によって軸周りに回転自在に支持される。

十文字の螺旋翼の中央部には、オーガロッドの先端部に位置する部分に３個の芯抜き用ビットが設けられている（２Ａで示す）。この３個のビットの中央部には、オーがロッドの芯部に通じる水孔９と弁が設けられている。

この掘削ヘッド１は、図８に示すように、駆動装置のスクリュウロッドの下端部に取り付けて使用される。スクリュウロッドには掘削機等のアームに支持され上端部には駆動装置１５が吊られている。スクリュウロッドの先端部に掘削ヘッド１の後部を嵌合し、溝に側面からピンを挿入する。

この状態で、掘削装置１５を回転させつつ、掘削ヘッド１をヘッドリュウロッドに沿って下向きに送る。地面に達した掘削ヘッドを回転させつつ地面に押しつけると掘削がおこなわれる。掘削中は必要によりオーガーロッド（スクリュウロッド）の芯にある中心孔９から圧縮空気や水、グラウト液を噴出させて繰粉の排出促進を行う。

この掘削ヘッド１０は、ビット１３が掘削ヘッドの下端面に十文字に配置されているので穴底がほぼ平面上に掘削される（図参照）。このため、穴曲が生じにくく、しかも穴底に余計な掘削を行わなくて済む。従来の掘削ヘッドでは、螺旋翼の稜線に沿ってビットが前後方向に位置をずらせて植設されていたので、掘削される穴は円錐状となっていたが、この掘削装置では穴底が円錐状とはならない。

また、４条の螺旋翼の中央部に設けられている３個の芯抜き用ビットは、それぞれオーガロッドの芯孔開口部を囲むように設けられているので、この部分に設けられている弁の保護に役立つ。

この掘削ヘッド１では、ビット列が十文字であるから穴底にほぼ均等に掘削力が加わる。このため、掘削中の振動が抑制される。例えば、掘削中に大きな岩石Ｒが現れても、一つの螺旋翼のみに集中せず、隣接するビット列にまたがることが多いため大きな振動は抑えられる。

螺旋翼が十文字で４条設けられているため、掘削によって生じる繰粉の通路が狭くなるおそれがあるが、図４に示すように螺旋翼の一部を切り欠いておくことにより、繰粉抜けを良好に維持することができる。

なお、各螺旋翼におけるビットの位置は、図３に示すように、螺旋翼の中央部が若干（例えば５〜１０センチメートル）高くなるように山形に隆起させておくのが好ましい。このようにしておくと、該隆起したビットが先に地盤に接触して周囲に微細な亀裂を生じるため、外周部のビットの早期破損や異常摩耗を防止することができる。図５はこのようにしたビットで掘削した穴の形状を示す。

以上の説明から明らかなように、本発明に係る掘削ヘッドは、より安定した状態で掘削を行うことができ、しかも穴曲を効果的に防止することが可能となった。

１掘削ヘッド
２ビット
３軸部
４螺旋翼
５カラー
１０オーガロッド

Claims

オーガーロッドの下端部に取り付けて地面の掘削に使用される掘削ヘッドであって、正面視十文字に配置された４条の螺旋翼を備え、各螺旋翼の先端部にはそれぞれ複数のビットが列状に配置されていることを特徴とする掘削ヘッド。
４条の螺旋翼のうち少なくとも２条は、ビット列の後ろで切り欠かれて幅が狭くなっている請求項１に記載の掘削ヘッド。