JP2017061787A - Head for drilling expanded hole - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は拡大孔掘削用ヘッドに係り、特に土木工事において球根部を有する基礎鋼管杭又はコンクリート杭を構築する場合に使用する拡大孔掘削用ヘッドに関する。 The present invention relates to an enlarged hole excavation head, and more particularly to an enlarged hole excavation head used when constructing a foundation steel pipe pile or a concrete pile having a bulb portion in civil engineering work.
基礎鋼管杭又はコンクリート杭を構築するためには、アースドリルやスクリューオーガ等で地中孔を掘削し、基礎鋼管杭又はコンクリート杭を建込む。この際、基礎鋼管杭等の支持力を高めるために、地中孔の底部を所要深さ位置で拡径掘削し、地中孔の下端部を球根状に拡幅することが行われる。 In order to construct a foundation steel pipe pile or concrete pile, a ground hole or a screw auger is used to excavate an underground hole, and the foundation steel pipe pile or concrete pile is built. At this time, in order to increase the supporting force of the foundation steel pipe pile or the like, the bottom portion of the underground hole is subjected to diameter expansion excavation at a required depth position, and the lower end portion of the underground hole is expanded into a bulb shape.
このように、地中孔の下端部に球根状の拡幅部を形成する手段としては、例えば特開平11ー350473号公報に開示されているような拡大掘削刃を備えた掘削ヘッドや、実開平1−75194号公報に開示されている拡大孔掘削装置などがある。 As described above, as means for forming the bulb-shaped widened portion at the lower end portion of the underground hole, for example, a drilling head having an expanded drilling blade as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-350473, There is an enlarged hole drilling device disclosed in Japanese Patent Publication No. 1-75194.
前記特開平11ー350473号公報に開示されている発明は、鋼管杭の先端が支持層に達した時点で、鋼管杭の内部に挿入したオーガースクリューを逆転させ、該オーガースクリューの下端部に縮径状態で挿入した拡大ビットを拡径させると同時に上下動させることにより、前記鋼管杭の先端が位置する部分を拡削する方法である。 In the invention disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-350473, when the tip of the steel pipe pile reaches the support layer, the auger screw inserted into the steel pipe pile is reversed and contracted to the lower end of the auger screw. This is a method of expanding the portion where the tip of the steel pipe pile is located by expanding the diameter of the expansion bit inserted in the diameter state and simultaneously moving it up and down.
また、前記実開平1−75194号公報の拡大掘削装置は、掘削羽根を地山に食い込ませて回転を拘束したうえで掘削ロッドを逆転し、押圧ノックの先端を拡大刃の後端部に向かって突き出してこれを押圧することにより拡大刃を外方に強制的に回転させ、広がった拡大刃により拡大掘削するようにしている。 Further, the enlargement excavation apparatus disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-75194 reverses the excavation rod after entraining the excavation blades into the ground and constrains the rotation so that the tip of the pressing knock faces the rear end of the enlargement blade. The expansion blade is forcibly rotated outward by pushing it out and pressing it, so that the expanded expansion blade is used for the expansion excavation.
これらの掘削ヘッドや拡大掘削装置では、拡大孔を掘削するには、正回転(時計回り方向)から逆回転(反時計回り方向)に操作を変更しなければならない。その場合、オーガヘッドの先端や掘削羽根は逆向きで回転するため、地中孔の底部を掘削する能力は著しく低下し、作業能率も著しく低下する。また、拡大掘削装置においては掘削ロッドの正回転時において、拡大刃をロックする手段がないため、正回転時に拡大刃と押圧ノックとの間に岩石等が進入して拡大刃を回転させて、不用意に拡大孔を掘削することとなる惧れもある。 In these excavation heads and expansion excavators, in order to excavate an expansion hole, the operation must be changed from forward rotation (clockwise direction) to reverse rotation (counterclockwise direction). In that case, since the tip of the auger head and the excavation blades rotate in the opposite direction, the ability to excavate the bottom of the underground hole is significantly reduced, and the work efficiency is also significantly reduced. Further, in the expansion excavator, there is no means for locking the expansion blade during the forward rotation of the excavation rod, so that rocks or the like enter between the expansion blade and the press knock during the normal rotation, and rotate the expansion blade, There is also a risk of inadvertently drilling an enlarged hole.
そこで、発明者らは、特許第2711236号公報および特許第4945603号公報に記載の発明のように、拡大孔を掘削するときも正回転で行え、拡大孔を所望の深さに形成できるとともに、正回転時に拡大刃が不用意に拡開するのを防止した拡大孔掘削用ヘッドが提案されている。すなわち、特許2711236号公報に記載の拡大孔掘削用ヘッドは、拡大孔を掘削するとき、掘削用刃を孔底部に食い込ませて外筒体を固定した後駆動軸を逆回転させると、シャフトがキー部とキー溝が遊嵌する範囲内で逆回転して蹴飛ばしピンが拡大刃から外れ、拡大刃を半径方向外方へ押すことにより拡開させる。 Therefore, the inventors, as in the inventions described in Japanese Patent No. 2711236 and Japanese Patent No. 4945603, can also perform the forward rotation when excavating the enlarged hole, can form the enlarged hole to a desired depth, An expansion hole excavation head that prevents the expansion blade from being inadvertently expanded during normal rotation has been proposed. That is, in the enlarged hole excavation head described in Japanese Patent No. 2711236, when the enlarged hole is excavated, when the excavator blade is bitten into the bottom of the hole and the outer cylinder is fixed, the drive shaft is reversely rotated. Within the range in which the key portion and the key groove are loosely fitted, the kick pin is detached from the enlarged blade, and is expanded by pushing the enlarged blade outward in the radial direction.
そして、駆動軸を正回転させると、拡大刃は土の抵抗を受けて完全に拡開し、掘削用刃とともに土を掘削する。そして、所定深さの掘削孔を穿削した後は、駆動軸を逆回転させながら上方へ引き上げると、拡大刃は土の抵抗を受けて回動しながら折り畳まれ、蹴飛ばしピンが拡大刃に係合して当初の状態に復帰する。 Then, when the drive shaft is rotated forward, the expanding blade receives the resistance of the soil and fully expands, and excavates the soil together with the excavating blade. After drilling the excavation hole of a predetermined depth, when the drive shaft is pulled upward while rotating in reverse, the enlargement blade is folded while rotating due to the resistance of the soil, and the kicking pin is engaged with the enlargement blade. At the same time, the original state is restored.
また特許第4945603号公報に記載の拡大孔掘削用ヘッドでは、拡大孔を掘削する際に、拡大翼操作部材により掘削用刃の半径内に折り畳状態に保持されている拡大翼の径縮保持の解除と、拡大翼を外方向へ蹴り出して拡径させる動作をほぼ同時に行うことで、拡大翼の径縮,拡径の動作を確実に行え、また上部シャフトの逆回転時に、拡大翼操作部材の蹴り出し部が、拡大翼の先端部が前記掘削用刃の半径から突出する位置まで強制的に拡大翼を外方向へ押し広げることで、粘性土地盤の場合でも掘削用刃の半径の外に位置するまで確実に拡径できる。 Further, in the enlarged hole excavation head described in Japanese Patent No. 4945603, when the enlarged hole is excavated, the enlarged blade is held in a reduced state within the radius of the excavating blade by the enlarged blade operating member. The release of the expansion blade and the expansion blade are kicked outward to expand the diameter almost simultaneously, so that the expansion blade can be reliably contracted and expanded, and the expansion blade can be operated during the reverse rotation of the upper shaft. The kicking part of the member forcibly spreads the expanding blade outward until the tip of the expanding blade protrudes from the radius of the drilling blade, so that the radius of the drilling blade can be increased even in the case of viscous ground. The diameter can be reliably expanded until it is located outside.
さらに拡大翼が所定角度まで押し拡げられた際、拡大翼の軸部近傍の内側面がストッパーと当接するため、前記拡大翼が所定角度まで押し拡げられて拡径した状態が保持され、所望径の拡大孔を確実に掘削することができるものとしている。 Further, when the expanding blade is expanded to a predetermined angle, the inner surface in the vicinity of the shaft portion of the expanding blade comes into contact with the stopper, so that the expanded blade is expanded to a predetermined angle and the expanded diameter is maintained, and the desired diameter is maintained. It is assumed that the enlarged hole can be drilled reliably.
しかし、上記発明では、粘性土地盤にでも対応する構造としているため、拡大孔掘削用ヘッドの構造が複雑になる一方、掘削径の大きな大径杭の施工では耐久性が低下して、頻繁に掘削用ヘッドを補修する必要が生じるなど使用上の制限があった。また掘削抵抗(N値)の大きなN値の高い礫質地盤では掘削自体が困難になる等の不都合も生じていた。 However, in the above invention, the structure corresponding to the viscous ground is made, so the structure of the enlarged hole excavation head is complicated. There were restrictions on use, such as the need to repair the excavation head. Moreover, inconveniences such as the difficulty of excavation itself have occurred in a gravelly ground having a high N value and high excavation resistance (N value).
本発明は、上記のような従来技術の欠点を克服するために、拡大翼の拡径・縮径の操作を簡素な構造で実現することができるとゝもに、耐久性の向上を図り、掘削抵抗の大きな地盤であっても確実に拡大孔を形成できる拡大孔掘削用ヘッドを提供することを目的としたものである。 In order to overcome the drawbacks of the prior art as described above, the present invention can realize the operation of expanding and reducing the diameter of the expanding blade with a simple structure, and also improves the durability. An object of the present invention is to provide an enlarged hole excavation head capable of reliably forming an enlarged hole even in a ground having a large excavation resistance.
上記の目的を達成するため、本願の第1の発明は、上端部に駆動軸と連結する連結部を備えた上部シャフトの下端部に、所定角度正逆回転可能となるように下部シャフトを接続するとゝもに、
前記下部シャフトには、直径方向で相対向する少なくとも二つの位置においてそれぞれ
拡大翼を所定角度内で回動可能に軸支する上部ブラケット及び下部ブラケットからな
る拡大翼支持部材を、
前記上部シャフトには、その正回転時に、一端が前記拡大翼の軸部近傍部の後端部と当
接して、前記拡大翼を前記下部シャフトに装着した掘削用刃の半径内に折り畳み状態
に保持するトルク伝達部として、又逆回転時に、他端が前記拡大翼の先端部と衝当し
て、拡大翼の先端部が前記掘削用刃の半径から突出する位置まで前記拡大翼を強制的
に外方向へ拡径する蹴り出し部としてそれぞれ機能する拡大翼操作部材を装着した
拡大孔掘削用ヘッドであって、
前記上部シャフトの正回転時に前記拡大翼の拡径側の軸部近傍部が当接して前記拡大翼
が拡径することを防止するストッパーとして、又前記上部シャフトの逆回転時には前記拡大翼の拡径側の軸部近傍部が当接してセン断破断され、前記拡大翼の拡径を検知する検知部としてそれぞれ機能する拡大翼検知手段を、前記拡大翼支持部材の上部ブラケット及び下部ブラケット間に備えた
ことを特徴とする拡大孔掘削用ヘッドである。
In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, a lower shaft is connected to a lower end portion of an upper shaft provided with a connecting portion connected to a drive shaft at an upper end portion so as to be able to rotate forward and backward by a predetermined angle. Then,
The lower shaft is provided with an enlarged blade supporting member composed of an upper bracket and a lower bracket that pivotally support the enlarged blade so as to be rotatable within a predetermined angle at at least two positions opposed to each other in the diameter direction.
At the time of forward rotation of the upper shaft, one end is in contact with the rear end portion near the shaft portion of the expansion blade, and the expansion blade is folded within the radius of the excavation blade attached to the lower shaft. As a torque transmission part to hold, and at the time of reverse rotation, the other end collides with the tip of the enlargement blade, and the enlargement blade is forced to a position where the tip of the enlargement blade protrudes from the radius of the excavating blade. An expansion hole excavation head equipped with expansion blade operation members each functioning as a kicking-out portion that expands outward in the direction,
As a stopper to prevent the enlargement blade from expanding its diameter by abutting the diameter-expansion side shaft portion of the enlargement blade during forward rotation of the upper shaft, and during the reverse rotation of the upper shaft, The enlarged blade detecting means functioning as a detecting portion for detecting the enlarged diameter of the enlarged blade is provided between the upper bracket and the lower bracket of the enlarged blade supporting member. An enlarged hole excavation head characterized in that it is provided.
また、本願の請求項2に記載の発明は、前記拡大翼検知手段が、前記拡大翼支持部材の上部ブラケット及び下部ブラケットに上下両端部をそれぞれ固定したボルトであって、前記拡大翼の拡径側の軸部近傍部の厚さより大きい高さ間隔を挟んで、せん断誘導溝を上下2ヶ所に備えたことを特徴とする。
Further, in the invention according to
また、本願の請求項3に記載の発明は、前記拡大翼が所定角度まで拡径した際、前記拡大翼の軸部近傍部の縮径側の外側面と当接し所定角度以上の拡径を阻止するストッパー部材を、前記拡大翼の軸部近傍部の縮径側に備えたことを特徴とする。
In the invention according to
さらに、本願の請求項4に記載の発明は、前記下部シャフトに装着された前記掘削用刃に、ほぼ杭外径まで拡大する拡翼部と位置決め部材とからなる補助拡大翼を設けたことを特徴とする。
Further, in the invention according to
本発明では、前記拡大翼支持部材の上部ブラケット及び下部ブラケットに、拡大翼の拡径側の軸部近傍部が上部シャフトの正回転時に当接して前記拡大翼が拡径することを防止するストッパーとして、又前記上部シャフトの逆回転時には前記拡大翼の拡径側の軸部近傍部が衝当してせん断破断され、前記拡大翼の拡径を検知する検知部としてそれぞれ機能する検知手段からなる拡大翼操作部材を備えた構造とすることで構造を簡素化することができ、この結果構成部材厚を大きくして耐久性を高めることができる。 In the present invention, the stopper that prevents the expansion blade from expanding its diameter by contacting the upper bracket and the lower bracket of the expansion blade support member with the vicinity of the shaft portion on the diameter expansion side of the expansion blade during the forward rotation of the upper shaft. Further, when the upper shaft rotates in the reverse direction, the shaft portion near the diameter expansion side of the expansion blade abuts and is sheared to break, and each of the detection means functions as a detection unit that detects the diameter expansion of the expansion blade. The structure provided with the enlarged blade operating member can simplify the structure, and as a result, the thickness of the constituent member can be increased to increase the durability.
また、本発明では、前記拡大翼検知手段を観察することで拡大翼が確実に拡径し、拡径した状態で所定径の拡大孔が穿削されたことを確認することができる。 Further, in the present invention, it is possible to confirm that the diameter of the expansion wing is surely expanded by observing the expansion wing detection means, and that the expansion hole having a predetermined diameter is drilled in the expanded state.
また、本発明では、前記拡大翼検知手段が、前記拡大翼支持部材の上部ブラケット及び下部ブラケットに上下両端部をそれぞれ固定したボルトであって、前記拡大翼の拡径側の軸部近傍部の厚さより大きい高さ間隔を挟んで、せん断誘導溝を上下2ヶ所に備えた構成とすることで、前記ボルトが圧力を受けた場合に前記せん断誘導溝の位置で確実にせん断され、拡大翼の拡径が阻害されることがなく、拡大翼を拡径させたいときに確実に拡径させることができる。 Further, in the present invention, the expansion blade detection means is a bolt having upper and lower ends fixed to the upper bracket and the lower bracket of the expansion blade support member, respectively, in the vicinity of the shaft portion on the diameter expansion side of the expansion blade. By adopting a configuration in which two shear guide grooves are provided at the upper and lower portions with a height interval larger than the thickness, when the bolt receives pressure, the bolt is reliably sheared at the position of the shear guide groove, The diameter expansion is not hindered, and the diameter can be reliably increased when it is desired to increase the diameter of the expansion blade.
また、発明では、前記拡大翼が所定角度まで拡径した際、前記拡大翼の縮径側の軸部近傍部の外側面と当接し所定角度以上の拡径を阻止するストッパー部材を、前記拡大翼の軸部近傍部の縮径側に備えた構造としたので、拡大翼の回転半径を一定に保つことができ、地中孔の下部において所望の径の大きさの掘削孔を確実に掘削することができる。 In the invention, when the enlarged blade expands to a predetermined angle, a stopper member that abuts the outer surface of the shaft portion near the reduced diameter side of the expanded blade and prevents the expanded diameter by a predetermined angle or more is provided. Since the structure is provided on the reduced diameter side near the shaft portion of the blade, the rotating radius of the enlarged blade can be kept constant, and the drilling hole of the desired diameter is reliably drilled at the lower part of the underground hole can do.
また、本発明によれば、下部シャフトの先端部に装着された掘削用刃に、ほぼ杭外径まで拡翼する拡翼部と位置決め部材とからなる補助拡大翼を設けたことから、掘削抵抗が大きなN値の高い礫質地盤でも拡大孔の掘削が容易となる。 Further, according to the present invention, the excavation resistance is provided on the excavation blade attached to the tip of the lower shaft by providing the auxiliary expansion blade composed of the expansion portion and the positioning member that expands to the outer diameter of the pile substantially. The excavation of the expansion hole becomes easy even in gravelly ground with a large N value.
以下、本発明を図1乃至図14に示す実施例により詳細に説明する。図において、1は本発明に係る拡大孔掘削用ヘッドで、2は上端部に駆動軸101との連結部3を有する上部シャフトである。4,4は前記上部シャフト2の軸孔5の内周面に形成したキー溝で、軸方向Aに延びている前記キー溝4,4は、前記上部シャフト2の直径方向で相対向する位置にそれぞれ形成されている。なお、図中6は前記上部シャフト2の下部外周面に設けたらせん状の掘削刃である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in FIGS. In the figure,
8は下部シャフトで、その上端部の外周面には前記上部シャフト2の軸孔5内のキー溝4,4に遊嵌して係合するキー部9,9を、下部シャフト9の下部の外周面にはらせん状の掘削用刃10をそれぞれ備えており、前記下部シャフト8の上端部を前記上部シャフト2の下部の軸孔5内に挿入して前記両シャフト2,8が連結されている。
そして、前記上部シャフト2と下部シャフト8は、前記キー溝4とキー部9が遊嵌する範囲内、例えば本実施例にあっては、上部シャフト2が下部シャフト8に対して中心角が60度の範囲内で正回転(時計方向)及び逆回転(反時計方向)できる構造としている。なお、図中11は前記掘削用刃10の下端部に一列に設けた複数本の掘削刃先である。
The
12は前記下部シャフト8の上部に固定した拡大翼支持部材で、上下に離間して装着した平面視が横長方形状の上部ブラケット12a及び下部ブラケット12bで構成されており、この上部・下部両ブラケット12a,12bの両端の側面12c付近にあって、前記下部シャフト8の直径方向で相対向する二つの位置に、後述するボルト13を取り付けるための挿入孔14が形成されている。
15は拡大翼で、耐久性を高めるために幅や厚さが大きく形成されたアーム部18とその先端に設けた先端刃19とから構成されており、前記アーム部18の内側面18a側に折れ曲がる後端部近傍で、前記上部・下部両ブラケット12a,12b間の両端部付近に円柱状の軸部16,16によって回動可能となるように設置されている。
20は前記上部シャフト2にプレート21を介して装着された拡大翼操作部材で、前記プレート21の外周面21aにおいて前記上部シャフト2の直径方向で相対向する位置からそれぞれ垂下する正面視が横台形状の板材でそれぞれ形成されており、一側端20aは一方の拡大翼15のアーム部18の後端面18b側を向き、他側端20bは他方の拡大翼15の先端刃19側を向くように前記プレート21に固定され、上部シャフト2を中心として円周方向に回動可能に設置されている。
上記構成により、前記上部シャフト2を正回転させ、拡大翼操作部材20の一側端20aを一方の拡大翼15のアーム部18の後端面18bに当接させることで、この拡大翼15の軸部16を中心とした拡径方向への回転を阻止することができる。また、拡大翼操作部材20の他側端20bを他方の拡大翼15の先端刃19の内側部19aに衝当させることで、軸部16を中心として拡大翼15を強制的に拡径させることができる。
With the above configuration, the
13は前記拡大翼15が不用意に拡径するのを防止するストッパーとしての機能と、前記拡大翼15が拡径した場合にこれを検知する拡大翼検知手段として機能するシャーピンで、その外周面に前記拡大翼15の拡径側の軸部近傍部の厚さよりやや大きな間隔をおいて、上下に離間して二本のせん断誘導溝13c,13cを形成したボルト13aで形成されている。なお、図中13bは前記下部ブラケット12aの下面側からボルト13aに螺合せしめたナットであり、前記シャーピン13は前記上部・下部両ブラケット12a,12bの間にかけ渡すように固定されている。
22は前記上部・下部両ブラケット12a,12bの両端付近の側面12cに装着したストッパー部材で、前記拡大翼15の軸部近傍部7の縮径側の外側面18c付近に配置されている。このストッパー部材22は、前記下部シャフト8の直径方向で相対向する位置に二つ配置されているとゝもに、上部・下部両ブラケット12a,12bの間に橋し渡すように固定されている。
A
上記構成により、まず前記拡大翼15が掘削用刃6,10の半径R内に折り畳まれた状態のときに、前記拡大翼15の軸部近傍部7の縮径側の外側面18cが前記ストッパー部材22の斜面22aと当接しているため、前記拡大翼15が前記軸部16を中心として下部シャフト8側に必要以上に縮径する動きを制限し、拡大翼15が下部シャフト8側に入り込みすぎないようになっている。
With the above configuration, when the
また、前記拡大翼15が前記軸部16を中心として外方向へ拡径し、拡大翼15のアーム部18の拡径側の内側面18aによって前記シャーピン13が強い圧力を受けた場合、前記シャーピン13は前記上下二条のせん断誘導溝13c,13c間でせん断され、前記拡大翼15が拡径したことを検知することができる。前記シャーピン13がせん断された後は、前記拡大翼15のアーム部18が自由に通過できるようになる。
In addition, when the expanding
前記上部・下部両ブラケット12a,12bに残ったシャーピン13,13の間をアーム部18の後端部が通過し、前記拡大翼15が軸部16を中心として最大限拡径した時、すなわち、前記二つの拡大翼15,15が前記軸部16を挟んで対向する一直線位置までそれぞれが拡径した時、前記拡大翼15,15の軸部近傍部7の外側面18cが前記ストッパー部材22の先端面22bと当接し、前記拡大翼15の拡径の動きが止められ、前記軸部16を中心とした拡大翼15のそれ以上の拡径が阻止される。
When the rear end portion of the
23は前記下部シャフト8の掘削用刃10の外周付近に設けられた補助拡大翼で、位置決め部材であるL字状のブラケット24の内側に、前記掘削用刃10を挟むようにして両面にボルト25a及びナット25bによって回動自在に支持されている。この補助拡大翼23は、前記掘削用刃10の半径R内に折り畳まれた状態から、前記補助拡大翼23の側面部23aが前記ブラケット24の上辺部24aに当接する状態までボルト25aを中心として拡径することができ、その拡径した二本の補助拡大翼23,23によって地中孔111の下部において拡大孔を掘削することができる。
また、通常時は前記補助拡大翼23が不用意に拡径しないように、折り畳まれた状態で点溶接により前記掘削用刃10に固定されている。また、前記補助拡大翼23は最大まで拡径した場合の回転半径r1が前記拡大翼15が最大まで拡径した場合の回転半径r2よりもやや小さくなるように、前記補助拡大翼23の長さは設定されている。
Further, normally, the auxiliary expanding
次に、拡大孔掘削用ヘッド1の動作について説明すると、地面から所定の深さの地中孔111を掘削する場合は、駆動軸101を正回転(時計方向に回転)させることで、駆動軸101に連結部3を介して連結されている上部シャフト2、および上部シャフト2にプレート21を介して装着された拡大翼操作部材20がそれぞれ同方向に回転する。
Next, the operation of the enlarged
拡大翼操作部材20が正回転することで、図4及び図5に示すように、拡大翼操作部材20の垂下部の一側端20aが拡大翼15のアーム部18の後端面18bと当接する。その結果、拡大翼15の軸部16を中心とした外側方向への動き(拡径)が阻止され、拡大翼15は掘削用刃6,10の半径R内に折り畳まれた状態が保持される。
When the enlargement
同時に、拡大翼15のアーム部18の後端部の外側面18cがストッパー部材22の斜面22aと当接し、拡大翼15の軸部16を中心とした下部シャフト8側方向への更なる動き(縮径)も阻止されている。その結果、拡大翼15は軸部16を中心に回動することができず掘削用刃6,10の半径R内に折り畳まれた状態が固定される。
At the same time, the
ここで、何らかの不具合により、上部シャフト2が逆回転し、図6及び図7に示すように、拡大翼操作部材20の一側端20aが拡大翼15のアーム部18の後端面18bからやや離れた場合であっても、拡大翼15のアーム部18の後端部の内側面18aがシャーピン13に当接し、拡大翼15の拡径方向への回動が阻止され、拡大翼15は掘削用刃10の半径R内に折り畳まれた状態が保持される。
Here, due to some trouble, the
上部シャフト2および上部シャフト2にプレート21を介して装着された拡大翼操作部材20がそれぞれ正回転し、図5に示すように、上部シャフト2の軸孔5のキー溝4の正回転方向側の端面4aが下部シャフト8のキー部9と当接する。そして、上部シャフト2が更に正回転すると下部シャフト8は上部シャフト2と一緒に正回転する。
The upper
それにより、上部シャフト2及び下部シャフト8の外周面に装着した掘削用刃6,10及び掘削刃先11が同一方向に回転するので、駆動軸101によって上部シャフト2を介して下部シャフ8トに対して軸方向Aの押し込み力を加えることにより、地面113に所定深さの地中孔111を掘削することができる。
As a result, the
次に、地中孔111が地面から所定の深さまで達した後、地中孔111の下部に拡大孔112を形成する場合は、駆動軸101の回転を一旦停止するとゝもに、駆動軸101によって上部シャフト2を介して下部シャフト8に対して軸方向Aの押し込み力を加えることにより、下部シャフト8の掘削用刃10の下端部に設けられた掘削刃先11を孔底114に食い込ませ、下部シャフト8を孔底114に固定する。
Next, when the
そして、下部シャフト8が孔底114に固定された状態で駆動軸101を逆回転(反時計方向に回転)させ、駆動軸101に連結されている上部シャフト2を逆回転させる。すなわち、上部シャフト2を図4及び図5に示す状態から、上部シャフト2のキー溝4と下部シャフト8のキー部9とが遊嵌する範囲内、例えば本実施例では60度の範囲内で上部シャフト2を逆回転させることで、上部シャフト2のキー溝4の逆回転方向側の端面4bが下部シャフト8のキー部9と図9に示す状態で衝当する。
Then, with the
上部シャフト2が逆回転することにより、上部シャフト2にプレート21を介して装着された拡大翼操作部材20の垂下部の一側端20aは、一方の拡大翼15のアーム部18の後端面18bと当接する図4に示す状態から離れる。そして、上部シャフト2の逆回転を続けることで、拡大翼操作部材20は円弧を描きながら他方の拡大翼15に近づいてゆき、図8に示すように、拡大翼操作部材20の垂下部の他側端20bが拡大翼15の先端刃19の内側部19aと当接する。
When the
そして、上部シャフト2のキー溝4の逆回転方向側の端面4bが下部シャフト8のキー部9と衝当した図9に示す状態の後も上部シャフト2を逆回転させると、拡大翼操作部材20の垂下部の他側端20bが拡大翼15の先端刃19の内側部19aの位置まで移動する(図8参照)。これに伴い拡大翼15の先端刃19は拡大翼操作部材20によって強制的に押し出され、軸部16を中心として反時計方向に回転して先端刃19の外側部19bが掘削用刃6,10の半径Rの外側に突出する位置まで移動(拡径)する。
Then, when the
上記のように、拡大翼操作部材20によって拡大翼15が軸部6を中心として外方向へ拡径することにより、二つの拡大翼15,15のアーム部18の後端部も軸部16を中心として反時計方向に回転する。その結果、図13に示すように、上部・下部両ブラケット12a,12bの間にかけ渡すように固定されているシャーピン13がアーム部18の内側面18aによって圧力を受け、図14に示すように、せん断誘導溝13c,13cの位置でせん断される。そして、上部・下部両ブラケット12a,12bに残ったシャーピン13のせん断誘導溝13c,13c間を拡大翼15の後端部が自由に通過でき、拡径できるようになる。
As described above, the
次に、図8に示す状態から駆動軸101を正回転させる。それに伴い、駆動軸101に連結されている上部シャフト2も同方向に回転し、図4に示すように、キー溝4の正回転方向側の端面4aが下部シャフト8のキー部9と当接する。そして、駆動軸101を更に正回転させると、下部シャフト8は駆動軸101に連結されている上部シャフト2を介して駆動軸101と同方向に回転する。
Next, the
下部シャフト8が正回転することで、掘削用刃6,10の半径Rの外側に突出する位置まで移動している拡大翼15の先端刃19aが掘削土の抵抗を受け、拡大翼15は軸部16を中心として徐々に拡径する(図8,図10参照)。そして、上記のように上部・下部両ブラケット12a,12bに残ったシャーピン13のせん断誘導溝13c,13c間を拡大翼15のアーム部18の後端部が通過し、図11に示すように、上部シャフト2の直径方向で相対向する位置において、二つの拡大翼15,15はそのアーム部18,18が一直線になるまで拡径する。
The forward rotation of the
そのとき、拡大翼15のアーム部18の後端部の外側面18cがストッパー部材22の先端面22bと当接するため、拡大翼15のそれ以上の拡径が阻止される。そのため、駆動軸101の正回転を持続させて掘り進めることで、図15に示すように、所望深さの地中孔111の下部において拡大翼15の先端刃19によって拡大孔112を掘削することができる。
At this time, since the
所望深さの地中孔111の下部に拡大孔112を掘削する作業が終了した場合には、駆動軸101を今度は逆回転させる。それに伴い、駆動軸101に連結されている上部シャフト2も同方向に回転するため、図89示すように、上部シャフト2のキー溝4の逆回転方向側の端面4bが下部シャフト8のキー部9と当接し、下部シャフト8が上部シャフト2と同方向に徐々に逆回転していく。
When the operation of excavating the
そして、下部シャフト8が逆回転することで、掘削用刃6,10の半径Rの外側に突出する位置まで拡径している拡大翼15の先端刃19は、そのアーム部18の外側面18cが掘削土の抵抗を受け、拡大翼15は軸部16を中心として徐々に右回転(縮径)していき、掘削用刃6,10の半径Rの内側まで回転移動する。
The
上記のように、拡大翼15の先端刃19が掘削用刃6,10の半径Rの内側まで回転移動した時点で駆動軸101を今度は正回転させる。それに伴い、駆動軸101に連結されている上部シャフト2も同方向に回転し、拡大翼操作部材20の垂下部の一側端20aが拡大翼15のアーム部18の後端面18bと当接する。その結果、拡大翼15の軸部16を中心とした外側方向への動き(拡径)が阻止され、拡大翼15は掘削用刃6,10の半径R内に折り畳まれた状態が保持される。
As described above, when the
ここで、上部・下部両ブラケット12a,12bには、図13及び図14に示すように拡大翼15が拡径したことを検知するためのシャーピン13が固定されているため、拡大孔112の掘削作業が終了した後、拡大孔掘削用ヘッド1を上方へ引き上げ、シャーピン13の状態を観察することで、拡大翼15が拡径されたか否かを検知することができる。
Here, since the
したがって、拡大孔掘削用ヘッド1が上方へ引き上げられた際に拡大翼15が折り畳まれた状態であったとしても、シャーピン13がせん断誘導溝13cの位置でせん断されていれば、拡大孔112の掘削時に拡大翼15が実際に拡径したと検知することができ、また地中孔111の下部に拡大孔112を掘削できたことを把握することができる。
Therefore, even if the
また、試験掘りによって地盤が硬く拡大翼15だけでは拡大孔112の掘削が困難と判断した場合は、補助拡大翼23の上記点溶接による固定を解除する。それにより、駆動軸101とともに下部シャフト8が正回転することで、補助拡大翼23が掘削用刃6,10の半径R内に折り畳まれた図2に示す状態から、補助拡大翼23の先端部23bが掘削土の抵抗を受けてボルト25aを中心として徐々に拡開する。
Further, when it is determined that the excavation of the
そして、補助拡大翼23の側面部23aがブラケット24の上辺部24aに当接する図3及び図12に示す状態まで補助拡大翼23が拡開するため、拡大孔112を掘削することが可能となる。
And since the
また、拡大孔112の掘削作業が終了し、拡大孔掘削用ヘッド1が上方へ引き上げられる際、上記のように下部シャフト8は駆動軸101と共に逆回転するため、補助拡大翼23は掘削土の抵抗を受けて徐々に閉じていき、図2に示すように、掘削用刃6,10の半径R内に折り畳まれた状態に戻る。
Further, when the excavation work of the
ここで、仮に拡大孔掘削用ヘッド1を引き上げる途中で土砂を噛んで補助拡大翼23が折り畳まれなくなった場合には、補助拡大翼23が固定されている位置の掘削用刃10の肉厚は上記のように他の位置に比べて薄く上下方向の抵抗に対して弱い構造であるため、強引に拡大孔掘削用ヘッド1を上方へ引き上げて掘削用刃10の薄い位置を破壊しながら引き上げる。
Here, if the
また、掘削用刃10に補助拡大翼23を回動自在に支持しているボルト25aに、引張抵抗の弱いボルト25aを使用してもよい。こうすることで、土砂が噛んで補助拡大翼23が折り畳まれなくなった場合に、強引に拡大孔掘削用ヘッド1を上方へ引き上げてボルト25aを破断し、補助拡大翼23を掘削用刃10から脱落させながら拡大孔掘削用ヘッド1を上方へ引き上げることができる。
Moreover, you may use the
1 拡大孔掘削用ヘッド
2 上部シャフト
3 連結部
4 キー溝
5 軸孔
6 掘削用刃
7 軸部近傍部
8 下部シャフト
9 キー部
10 掘削用刃
11 掘削刃先
12 拡大翼支持部材
12a 上部ブラケット
12b 下部ブラケット
12c 側面
13 シャーピン
13a ボルト
13c せん断誘導溝
14 挿入孔
15 拡大翼
16 軸部
18 アーム部
18a 内側面
18b 後端面
19 先端刃
19a 内側面
20 拡大翼操作部材
20a 一側端
20b 他側端
21 プレート
22 ストッパー部材
22a 斜面
22b 先端面
23 補助拡大翼
24 ブラケット
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記下部シャフトには、直径方向で相対向する少なくとも二つの位置においてそれぞれ 拡大翼を所定角度内で回動可能に軸支する上部ブラケット及び下部ブラケットからな る拡大翼支持部材を、
前記上部シャフトには、その正回転時に、一端が前記拡大翼の軸部近傍部の後端部と当 接して、前記拡大翼を前記下部シャフトに装着した掘削用刃の半径内に折り畳み状態 に保持するトルク伝達部として、又逆回転時に、他端が前記拡大翼の先端部と衝当し て、拡大翼の先端部が前記掘削用刃の半径から突出する位置まで前記拡大翼を強制的 に外方向へ拡径する蹴り出し部としてそれぞれ機能する拡大翼操作部材を装着した 拡大孔掘削用ヘッドであって、
前記上部シャフトの正回転時に前記拡大翼の拡径側の軸部近傍部が当接して前記拡大翼
が拡径することを防止するストッパーとして、又前記上部シャフトの逆回転時には前 記拡大翼の拡径側の軸部近傍部が当接してセン断破断され、前記拡大翼の拡径を検知 する検知部としてそれぞれ機能する拡大翼検知手段を、前記拡大翼支持部材の上部ブ ラケット及び下部ブラケット間に備えた
ことを特徴とする拡大孔掘削用ヘッド。 When the lower shaft is connected to the lower end of the upper shaft, which is connected to the drive shaft at the upper end, so that it can rotate forward and reverse by a predetermined angle,
The lower shaft is provided with an enlarged blade supporting member composed of an upper bracket and a lower bracket that pivotally support the enlarged blade so as to be rotatable within a predetermined angle at at least two positions opposed to each other in the diameter direction.
At the time of forward rotation of the upper shaft, one end is in contact with the rear end portion near the shaft portion of the expansion blade, and the expansion blade is folded within the radius of the excavation blade attached to the lower shaft. As a torque transmission part to hold, and at the time of reverse rotation, the other end collides with the tip of the enlargement blade, and the enlargement blade is forced to a position where the tip of the enlargement blade protrudes from the radius of the excavating blade. An expansion hole excavation head equipped with expansion blade operation members each functioning as a kicking-out portion that expands outward in the direction,
As a stopper to prevent the enlargement blade from expanding its diameter by abutting the diameter enlargement side shaft portion of the enlargement blade at the time of forward rotation of the upper shaft, and at the time of reverse rotation of the upper shaft, The enlarged blade detecting means functioning as a detecting portion for detecting the enlarged diameter of the enlarged blade, respectively, by contacting an enlarged portion of the enlarged blade supporting member with the upper bracket and the lower bracket of the enlarged blade. An enlarged hole excavation head characterized by having a gap between them.
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-
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- 2015-09-24 JP JP2015186775A patent/JP6427477B2/en active Active
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