JP2586039Y2 - ケーシングチューブ内の掘削装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ケーシングチューブの
回転によって駆動されるケーシングチューブ内の掘削装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】全周回転式チュービング装置は、昇降可
能に支持されたケーシングチューブを回転させながら押
込・引抜をするもので、このチュービング装置を用いる
オールケーシング工法では、従来は、ケーシングチュー
ブ内の土砂をハンマグラブバケット、アースドリル、ア
ースオーガ等の掘削具によって掘削していた。

【０００３】しかし、ハンマグラブバケットによる掘削
作業は、杭穴の底に向けてクレーンで吊持したハンマグ
ラブバケットを落下させて掘削するところから、その落
下に伴う振動等が周囲の環境を悪くする問題があり、ま
た、地下水が杭穴の底に溜まるような場所では、ハンマ
グラブの隙間から水とともに土砂が流出して掘削効率が
悪かった。さらに、アースドリル、アースオーガで掘削
する場合には、専用機で掘削した後にクレーンに吊持さ
れたハンマグラブで土砂を排出するので作業能率が悪か
った。

【０００４】このため、ケーシングチューブの回転によ
って掘削具を回転して掘削するものとして、例えば、
特開昭６４−３３３９３号公報や特開昭６４−９０３９
１号公報に示されるように、ケーシングチューブ内にス
イベルジョイントを介して吊下されるシャフトに、下端
に掘削具を着脱可能とする筒部材を上下方向にスライド
可能に挿着し、該筒部材の上部から複数のシリンダにて
グリップ部材を吊下するとともに、グリップ部材と筒部
材とをリンクで連結し、前記シリンダにてグリップ部材
を拡径して、グリップ部材をケーシングチューブの内壁
に係合することにより、ケーシングチューブの回転力を
掘削具に伝達するもの、実公平４−３７９９２号公報
に示されるように、ケーシングチューブの内壁に形成し
た凸部と、掘削具の外周に形成した凸部と係合させるも
の、実開昭６３−１０４４８５号公報に示されるよう
に、掘削具に対向配置した一対のグリップ部材をケーシ
ングチューブの径方向に拡縮可能に設け、グリップ部材
の凸部をケーシングチューブの内壁に形成した凹部に係
合させるもの等がある。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかし、上述の構造
では、複数のシリンダを用いるなど構造が複雑であり、
の場合は、後工程の鉄筋かごの挿入の際、ケーシング
チューブ内部に設けた凸部に鉄筋かごが引っ掛かり、ま
た、ケーシングチューブを引き上げる際に、せっかく入
れた鉄筋かごが共上がりする問題があり、さらに、に
おいては、対向配置した一対のグリップ部材が拡径した
際に、ケーシングチューブが２方向の押圧力を受けて楕
円形に変形する虞があり、また、凹部がケーシングチュ
ーブの軸方向に短いため、グリップ部材の凸部とこれが
係合する凹部との位置合せが面倒であった。

【０００６】そこで本考案は、構造が簡単で確実に作動
し、ケーシングチューブを変形させることなく、グリッ
プ部材がケーシングチューブに強固に係合して、ケーシ
ングチューブの回転力を確実に掘削具に伝達するケーシ
ングチューブ内の掘削装置を提供することを目的として
いる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため本考
案は、回転しながら地中へ押込まれるケーシングチュー
ブ内にスイベルジョイントを介して吊下されるシャフト
に、下端に掘削具を着脱可能とする筒部材を上下方向に
スライド可能に挿着し、該筒部材に、前記ケーシングチ
ューブの内壁に係合してケーシングチューブの回転力を
掘削具に伝達するグリップ部材を拡縮可能に設けたケー
シングチューブ内の掘削装置において、前記シャフトに
ウエイトを搭載し、該シャフトと筒部材との間にスプリ
ングを縮設し、前記グリップ部材を、前記ケーシングチ
ューブの周方向に等間隔に３個配設し、各グリップ部材
と前記シャフトとを前記ケーシングチューブの中心から
外側へ向けて下向きのリンクで連結するとともに、各グ
リップ部材と前記筒部材とを前記ケーシングチューブの
中心から外側へ向けて上向きのリンクで連結し、各グリ
ップ部材の外周面に突部を設け、前記ケーシングチュー
ブの内壁に、各グリップ部材が拡開した際に前記突部が
係合する凹溝を前記ケーシングチューブの軸方向に延設
したことを特徴としている。

【０００８】

【作 用】 かかる構成により、掘削装置を吊持した状態
では、掘削具の重量によってスプリングを圧縮しながら
筒部材が下降して、前記下向きのリンクと前記上向きの
リンクの角度がきつくなるので、グリップ部材が縮径さ
れて、ケーシングチューブ内を容易に移動でき、掘削具
を杭穴の底に着地させると、シャフトに搭載したウエイ
トの重量と掘削装置の自重による反力とスプリングの付
勢力とで、シャフトが筒部材に深く進入して、前記下向
きのリンクと前記上向きのリンクが水平状態 になろうと
して、グリップ部材を拡径してグリップ部材をケーシン
グチューブの内壁に係合させる。

【０００９】この際に、凹溝がケーシングチューブの軸
方向に延設されているので、各グリップ部材の突部と凹
溝との位置合せが容易に行える。

【００１０】そこでさらに、ケーシングチューブに押し
込み力を加えると地面からの反力が掘削具を介して前記
下向きのリンクと前記上向きのリンクに加えられるの
で、グリップ部材とケーシングチューブの内壁との係合
が更に強められ、ケーシングチューブの回転力と推進力
が掘削具に伝達される。

【００１１】しかも、各グリップ部材の突部がケーシン
グチューブの凹溝に係合するから、ケーシングチューブ
の内壁とグリップ部材の係合がより強固なものとなり、
ケーシングチューブの回転力を掘削装置に確実に伝達で
きるので、掘削抵抗が大きい場合でも、掘削作業が容易
にできる。

【００１２】このとき、ケーシングチューブの周方向に
等間隔に３個配設されたグリップ部材がケーシングチュ
ーブの内壁に係合するから、ケーシングチューブの周方
向に平均的に押圧力が作用するので、ケーシングチュー
ブの膨らみによる変形が防止できる。

【００１３】掘削作業が終了して掘削装置を引き上げる
と、掘削具の重量によって前記下向きのリンクと前記上
向きのリンクの傾斜角度がきつくなるので、グリップ部
材が縮径されてケーシングチューブ内壁との係合が解除
され、掘削装置のケーシングチューブ内の移動が容易に
できる。

【００１４】また、シャフトに搭載したウエイトの重量
とスプリングの付勢力と掘削具の重量とを利用して、前
記下向きのリンクと前記上向きのリンクの傾斜角度を変
えることによって、グリップ部材とケーシングチューブ
内壁との係脱を行うので、簡 単な構造で確実に作動す
る。

【００１５】

【実施例】以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説
明する。

【００１６】全周回転式チュービング装置１は、水平状
態に保持されるベースフレーム２に、昇降フレーム３を
昇降するスラストシリンダ４を立設し、昇降フレーム３
に軸受５を介してリング状の回転体６を回転可能に支持
し、該回転体６の外周に形成されたギヤ７と、ベースフ
レーム２に設けた油圧モータ８をアイドラギヤ９を介し
て噛合させ、油圧モータ８の回転により回転体６を回転
する。

【００１７】回転体６の内周には、ケーシングチューブ
１０の挿通孔１１が形成され、該挿通孔１１は、ケーシ
ングチューブ１０方向へ向けて下方に集束するテーパ面
を形成しており、回転体６の上方には、チャックシリン
ダ１２により昇降する回転フレーム１３が配設され、該
回転フレーム１３に吊下された楔状のチャック部材１４
が前記挿通孔１１とケーシングチューブ１０との間に挿
入されている。

【００１８】ケーシングチューブ１０内には、掘削装置
１５がクレーン１６により吊下されている。この掘削装
置１５は、スイベルジョイント１７を介してクレーン１
６のロープ１８に吊下されるシャフト１９と、該シャフ
ト１９に上下方向にスライド可能に挿着される筒部材２
０と、該筒部材２０の下端フランジ２０ａに着脱可能に
取付けられる掘削具であるドリル２１と、ケーシングチ
ューブ１０の内壁に係合する３個のグリップ部材２２と
で構成され、３個のグリップ部材２２は、ケーシングチ
ューブ１０の周方向に等間隔に配設されている。

【００１９】シャフト１９は、上部フランジ１９ａ上に
ウエイト２３を搭載し、筒部材２０との間にスプリング
２４を縮設しており、該シャフト１９の上部フランジ１
９ａと各グリップ部材２２との間は、ケーシングチュー
ブ１０の中心から外側へ向けて下向きのリンク２５で連
結されている。また、筒部材２０と各グリップ部材２２
との間は、ケーシングチューブ１０の中心から外側へ向
けて上向きの平行な上下一組のリンク２６，２７で連結
されている。

【００２０】したがって、ケーシングチューブ１０の回
転力と推進力とをドリル２１に伝達する伝達機構は、シ
ャフト１９、筒部材２０、ケーシングチューブ１０の周
方向に等間隔に配設された３個のグリップ部材２２、各
グリップ部材２２とシャフト１９及び筒部材２０とを連
結するリンク２５，２６，２７で構成されるから、伝達
機構は、コンパクトになって、ケーシングチューブ１０
内に配置することができる。

【００２１】各グリップ部材２２の外周面には、２条の
突部２８がケーシングチューブ１０の軸方向に設けら
れ、ケーシングチューブ１０の内壁には、各グリップ部
材２２が拡開した際に前記突部２８が係合する６条の凹
溝２９がケーシングチューブ１０の軸方向に延設されて
いる。

【００２２】このように構成することにより、掘削装置
１５を吊持した状態では、ドリル２１の重量によってス
プリング２４を圧縮しながら筒部材２０が下降して、下
向きのリンク２５と上向きのリンク２６，２７の角度が
きつくなるので、グリップ部材２２が縮径されて、ケー
シングチューブ１０内を容易に移動できる。

【００２３】掘削装置１５を降下してドリル２１の先端
を杭穴の底に着地させると、掘削装置１５の自重による
反力とスプリング２４の付勢力とで、ドリル２１及び筒
部材２０に上方向の力が働き、一方、シャフト１９に搭
載したウエイト２３の重量とスプリング２４の付勢力と
によりシャフト１９に下方向の力が働き、シャフト１９
が筒部材２０に深く進入して、下向きのリンク２５と上
向きのリンク２６，２７が水平状態になろうとして、グ
リップ部材２２を拡径してグリップ部材２２をケーシン
グチューブ１０の内壁に係合させる。この際に、凹溝が
ケーシングチューブの軸方向に延設されているので、各
グリップ部材の突部と凹溝との位置合せが容易に行え
る。

【００２４】この状態でケーシングチューブ１０を回転
させると、ケーシングチューブ１０の回転力はグリップ
部材２２を介してドリル２１に伝達され、ドリル２１が
回転を始める。そして、掘削のためにケーシングチュー
ブ１０に押し込み力を加えると地面からの反力が増し、
ドリル２１を介して下向きのリンク２５と上向きのリン
ク２６，２７に加えられるので、グリップ部材２２とケ
ーシングチューブ１０との係合が更に強固なものになっ
て、掘削抵抗に見合ったグリップ力が得られ、ケーシン
グチューブ１０の回転力と推進力が確実にドリル２１に
伝達される。

【００２５】しかも、各グリップ部材２２の突部２８が
ケーシングチューブ１０の凹溝２９に係合するから、ケ
ーシングチューブ１０の内壁とグリップ部材２２の係合
がより強固なものとなり、ケーシングチューブ１０の回
転力を掘削装置１５に確実に伝達できるので、掘削抵抗
が大きい場合でも、掘削作業が容易にできる。

【００２６】このとき、ケーシングチューブ１０の周方
向に等間隔に３個配設されたグリップ部材２２がケーシ
ングチューブ１０の内壁に係合するから、ケーシングチ
ューブ１０の周方向に平均的に押圧力が作用するので、
ケーシングチューブ１０の膨らみによる変形が防止でき
る。

【００２７】掘削作業が終了して、掘削装置１５を引上
げると、先ずシャフト１９が上昇して下向きのリンク２
５の傾斜角度がきつくなり、下向きのリンク２５に連結
されたグリップ部材２２を引上げる。これにより、グリ
ップ部材２２と筒部材２０とを連結する上向きのリンク
２６，２７の傾斜角度もきつくなり、グリップ部材２２
が縮径してケーシングチューブ１０の内壁との係合を解
除する。

【００２８】さらに掘削装置１５を引上げると、筒部材
２０及びドリル２１が自重で下がり、シャフト１９が筒
部材２０から抜け出る方向に移動してグリップ部材２２
がさらに縮径して、グリップ部材２２とケーシングチュ
ーブ１０との間に隙間ができるから、掘削装置１５の引
上げが容易に行える。

【００２９】また、本実施例は、シャフト１９に搭載し
たウエイト２３の重量とスプリング２４の付勢力とドリ
ル２１の重量とを利用して、下向きのリンク２５と上向
きのリンク２６，２７の傾斜角度を変えることによっ
て、グリップ部材２２とケーシングチューブ１０の内壁
との係脱を行うので、簡単な構造で確実に作動する。さ
らに、ケーシングチューブ１０の内壁に形成された係合
部が凹溝２９なので、鉄筋かごの引っ掛かりや共上がり
を防止できる。

【００３０】尚、筒部材２０の下端フランジ２０ａに
は、地盤に合わせていろいろな掘削具を簡単に取付けで
き、例えば、地下水が杭穴の底に溜まるような水位の高
い場合には、バケットを取付けると作業能率が向上す
る。

【００３１】

【考案の効果】 本考案の掘削装置は以上のように、回転
しながら地中へ押込まれるケーシングチューブ内に、ス
イベルジョイントを介して吊下されるシャフトにウエイ
トを搭載し、該シャフトと下端に掘削具を着脱可能とす
る筒部材との間にスプリングを縮設して、シャフトに筒
部材を上下方向にスライド可能に挿着し、筒部材にケー
シングチューブの内壁に係合してケーシングチューブの
回転力を掘削具に伝達するグリップ部材を、ケーシング
チューブの周方向に等間隔に３個拡縮可能に配設し、各
グリップ部材とシャフトとをケーシングチューブの中心
から外側へ向けて下向きのリンクで連結するとともに、
各グリップ部材と筒部材とをケーシングチューブの中心
から外側へ向けて上向きのリンクで連結し、各グリップ
部材の外周面に突部を設け、ケーシングチューブの内壁
に、各グリップ部材が拡開した際に突部が係合する凹溝
をケーシングチューブの軸方向に延設したので、シャフ
トに搭載したウエイトの重量とスプリングの付勢力と掘
削具の重量とを利用して、前記下向きのリンクと前記上
向きのリンクの傾斜角度を変えることによって、グリッ
プ部材とケーシングチューブ内壁との係脱を行うから、
簡単かつコンパクトな構造で確実に作動する。

【００３２】しかも、凹溝がケーシングチューブの軸方
向に延設されているので、各グリップ部材の突部と凹溝
との位置合せが容易に行える。また、各グリップ部材の
突部がケーシングチューブの凹溝に係合するから、ケー
シングチューブの内壁とグリップ部材の係合がより強固
なものとなり、ケーシングチューブの回転力を掘削装置
に確実に伝達できるので、掘削抵抗が大きい場合でも、
掘削作業が容易にできる。

【００３３】また、ケーシングチューブの周方向に等間
隔に３個配設されたグリップ部材がケーシングチューブ
の内壁に係合するから、ケーシングチューブの周方向に
平均的に押圧力が作用するので、簡単かつコンパクトに
構成された伝達機構によって、ケーシングチューブの真
円を維持しながらグリップして、ケーシングチューブの
膨らみによる変形が防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の一実施例を示す縦断面図

【図２】 図１のＩＩ−ＩＩ断面図

【図３】 グリップ部材とケーシングチューブから離間
した状態の断面図

【図４】 オールケーシング工法による掘削機の全体図

【符号の説明】

１…全周回転式チュービング装置、１０…ケーシングチ
ューブ、１５…掘削装置、１７…スイベルジョイント、
１９…シャフト、２０…筒部材、２１…ドリル、２２…
グリップ部材、２５…下向きのリンク、２６，２７…上
向きのリンク、２８…突部、２９…凹溝

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−90391（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−111983（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21B 7/20

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転しながら地中へ押込まれるケーシン
   グチューブ内にスイベルジョイントを介して吊下される
   シャフトに、下端に掘削具を着脱可能とする筒部材を上
   下方向にスライド可能に挿着し、該筒部材に、前記ケー
   シングチューブの内壁に係合してケーシングチューブの
   回転力を掘削具に伝達するグリップ部材を拡縮可能に設
   けたケーシングチューブ内の掘削装置において、前記シ
   ャフトにウエイトを搭載し、該シャフトと筒部材との間
   にスプリングを縮設し、前記グリップ部材を、前記ケー
   シングチューブの周方向に等間隔に３個配設し、各グリ
   ップ部材と前記シャフトとを前記ケーシングチューブの
   中心から外側へ向けて下向きのリンクで連結するととも
   に、各グリップ部材と前記筒部材とを前記ケーシングチ
   ューブの中心から外側へ向けて上向きのリンクで連結
   し、各グリップ部材の外周面に突部を設け、前記ケーシ
   ングチューブの内壁に、各グリップ部材が拡開した際に
   前記突部が係合する凹溝を前記ケーシングチューブの軸
   方向に延設したことを特徴とするケーシングチューブ内
   の掘削装置。