JP2667649B2 - 拡径孔掘削装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は拡径孔掘削装置に係
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ための拡底孔を有する地中
孔を掘削する拡底孔掘削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、基礎鋼管杭又はコンクリート杭
を構築するためには、アースドリル等で地中孔を掘削す
る。そして、基礎杭の支持力を高めるために、基礎杭の
下端部を球根状に拡幅することが行われるが、このため
に地中孔の底部を所要深さで拡径掘削する。

【０００３】孔底部を拡径掘削するための装置として
は、例えば実開平１−７５１９４号公報の「拡大孔掘削
装置」に開示されている。この拡大孔掘削装置は、外周
に掘削羽根を取付けたビットボディをジョイントロッド
の下端に所定角度回転自在に取付け、前記ビットボディ
の外周に上下のブラケットに支持された枢軸に中間部を
所定角度回転自在に取付けた拡大刃を設け、前記拡大刃
の後端部に向かって先端部を突出し、基端部を前記ジョ
イントロッドの外周に固定した押圧ノックを設けてお
り、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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の拡大孔掘削装置によれば、拡大刃を外方へ強制的に
回転させるには、掘削ロッドを逆回転させなければなら
ない。したがって、掘削羽根を掘削ロッドで正回転させ
て掘削する操作を一時停止させ、掘削羽根を地山に食い
込ませ、かつ、掘削ロッドを逆回転させると云う操作手
順が必要となるから、拡底孔を掘削するための操作手順
は複雑となり、作業能率を低下させるという不都合があ
る。

【０００５】そこで、この発明は、拡底孔を掘削する作
業能率を向上すべく、掘削羽根による掘削のための掘削
ロッドの正回転の状態で拡大刃を外方へ回転させること
ができるようにした拡径孔掘削装置を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる拡径孔
掘削装置は、パイプケーシング内に挿入した掘削ロッド
の下端部に掘削用ヘッドをパイプケーシングの下端部か
ら出し入れ可能に形成するとともに、掘削用ヘッドは前
記掘削ロッドの下端部に連結される本体の外周部にその
軸心線と平行の軸を介して上下に離間した案内刃と拡大
刃を軸支し、かつ、該一対の案内刃と拡大刃を連結部材
を介し連動可能に連結し、掘削時に拡大刃が本体から拡
径方向へ拡開可能にしたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】掘削用ヘッドをそのビットがパイプから露出す
る程度に掘削用ヘッドをパイプケーシング内に収納した
状態で掘削ロッドを正回転させ、パイプケーシングと掘
削ロッドを同時に地中へ押し込みながら所定深さの穿孔
をする。この状態では、拡大刃はパイプケーシング内に
閉じ込められているから作動しない。

【０００８】所定深さの穿孔をした段階でパイプケーシ
ングの地中への押し込みを停止するとともに、掘削ロッ
ドを正回転させながら地中へ押し込むと、掘削用ヘッド
がパイプケーシングから完全に露出し、したがって、拡
大刃がパイプケーシングから露出して規制が解かれるか
ら、遠心力で径方向へ延出し、その拡大刃でそれまでに
掘削した地中孔の径よりも大きな径の拡底孔を穿削す
る。

【０００９】所定深さの拡底孔を穿削した後は、掘削ロ
ッドを逆回転させながら上方へ引き上げると、拡大刃は
本体側へ回動しながら折り畳まれ、掘削用ヘッドはパイ
プケーシング内に収納される。

【００１０】

【実施例】以下にこの発明の実施例を図に基づき説明す
る。図１に示すように、パイプケーシング１内に挿入し
た掘削ロッド２の下端部に掘削用ヘッド３が連結されて
いる。掘削用ヘッド３は掘削ロッド２を上下方向へ移動
させることによりパイプケーシング１から出し入れ可能
に構成されている。

【００１１】掘削用ヘッド３は、図１，２に示すよう
に、上端部に掘削ロッド２を嵌合する断面多角形の頭部
４を形成し、下端部にビット５を取り付けた本体６の外
周面に掘削羽根７が取り付けられ、その一部を切欠いて
本体６の直径方向で相対向する外周部に、該本体６の軸
心線と平行な軸線に同心の軸孔を有する上下一対のブラ
ケット８，８ａを所定の距離で離間して取り付け固定
し、そのブラケット８，８ａにそれぞれ軸９，９ａを介
して案内刃１１と拡大刃１０が回動可能に取り付けられ
ている。

【００１２】拡大刃１０は先端部が略三角形の爪状であ
るが、案内刃１１は略三角形の爪の先端部に鋼球等のボ
ール１２を一体結合した形状をしており、該ボール１２
はパイプケーシング１内の内周面を摺動でき、拡大刃１
０の上方に位置して実質的には掘削をしないものであ
る。

【００１３】ブラケット８，８ａにはそれぞれストッパ
ー１３が一側部に取り付けられ、該ストッパー１３は拡
大刃１０が正回転するとき、図２の仮想線図示の状態を
維持する。そして、上下一対の拡大刃１０と案内刃１１
間には連結部材１４が橋架して連結される。したがっ
て、拡大刃１０と案内刃１１とは連結部材１４を介し一
体として軸９，９ａを介し回動できる。

【００１４】なお、連結部材１４は、拡大刃１０の先端
部から軸９側へ所定幅に延伸する板状部材としてもよ
く、そうすれば、その連結部材１４自体も掘削刃として
作用できる。

【００１５】さらに、図４〜７はこの発明の他の実施例
を示し、この例では本体６ａの直径方向で相対向する外
周部に固定したブラケット８，８ａの上下間に共通軸１
５を挿通し、この共通軸１５の下端部に拡大刃１０ａ
を、上端部に案内刃１１ａを同じ角度で取り付けられて
いる。拡大刃１０ａは略Ｌ字形をし、また、案内刃１１
ａは先端部を円く形成した棒状体である。なお、本体６
ａは中空軸であって、その下端部に開閉弁１６を有する
とともに、外周部にはブレード１７が取り付けられてい
る。

【００１６】次に上記実施例の作用に付き説明すると、
図８（Ａ）に示すように、掘削用ヘッド３をパイプケー
シング１内に収納してビット５及び掘削羽根７の一部の
みを露出させて掘削ロッド２で回転駆動しながらパイプ
ケーシング１とともに地中に押し込んで所定深さの地中
孔を穿削する。このとき、拡大刃１０は案内刃１１がパ
イプケーシング１内にあるので、軸９ａを中心として回
転しようとしても回転できない状態にある。

【００１７】そして、図８（Ｂ）に示すように、穿孔が
所定の深さに達するとパイプケーシング１の押し込みを
停止させて掘削ロッド２を回転しながら、駆動部２２に
取り付けられた油圧シリンダー２４にピストンロッド２
５を引き込む（図９，１０参照）ことにより、なお深く
押し込められ、掘削用ヘッド３の全体がパイプケーシン
グ１から出る。これによって案内刃１１がパイプケーシ
ング１から出るので、掘削抵抗を受けて軸９を中心とし
て拡径方向へ回転する。したがって、拡大刃１０は連結
部材１４の回転力及び掘削抵抗を介し拡径方向へ回転す
る。

【００１８】そこで、図８（Ｃ）に示すように、所要深
さの拡径孔を穿削した後、図８（Ｄ）に示すように、掘
削ロッド２を介して掘削用ヘッド３を逆回転させながら
上方へ引き上げると、土の抵抗を受けて拡大刃１０が本
体側へ回動し、これにより連結部材１４を介し案内刃１
１が本体６側へ回動し、かつ、パイプケーシング１内に
引き込まれてボール１２がその内周面を摺動し、つい
で、拡大刃１０がパイプケーシング１内に収納される。

【００１９】なお、掘削用ヘッド３をパイプケーシング
１から出し入れするとともに、掘削ロッド２を回転駆動
させる駆動部の構造は、図９，１０に示すように、パイ
プケーシング１の上端部に外管２０を嵌合し、外管２０
の上端部に基台２１を固定して該基台２１に油圧モータ
等の駆動部２２を載置固定し、その駆動部２２の出力軸
２３を掘削ロッド２と連結する。

【００２０】一方、基台２１には少なくとも外管２０の
直径方向で相対向する一対の油圧シリンダ２４を垂設
し、該シリンダ２４に係合するピストンロッド２５の下
端部をパイプケーシング１の外周部に固定した承台２６
にブラケット２７を介して連結する。したがって、駆動
部２２を回転させると掘削ロッド２が回転するととも
に、ピストンロッド２５を油圧シリンダ２４から押し出
すとパイプケーシング１が地中に押し込まれる。そのた
め、掘削用ヘッド３をパイプケーシング１から押し出す
ときは、図１０に示すように、ピストンロッド２５を油
圧シリンダ２４へ引き込めればよい。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したこの発明によれば、掘削用
ヘッドをパイプケーシングから油圧シリンダを介して出
し入れすることにより、パイプケーシングに収納して拡
大刃の規制を行う一方、パイプケーシングから押し出し
て掘削抵抗や遠心力で径方向へ突出させるようにして、
拡底孔の掘削に必要な拡大刃の制御をするようにしたた
め、掘削ロッドの正回転による掘削作業を中断すること
なく連続して拡底孔を掘削することができるから、掘削
作業能率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す正面図

【図２】図１のＡ−Ａ断面図

【図３】図１の底面図

【図４】他の実施例を示す正面図

【図５】図４の側面図

【図６】図４のＢ−Ｂ断面図

【図７】図４のＣ−Ｃ断面図

【図８】作用説明図

【図９】この発明の駆動部を示す正面図

【図１０】図９の動作後の側面図

【符号の説明】

１…パイプケーシング ２…掘削ロッド ３…掘削用ヘッド ５…ビット ６…本体 ７…掘削羽根 ８，８ａ…ブラケット ９，９…軸 １０…拡大刃 １１…案内刃 １２…ボール １３…ストッパー １４…連結部材 １５…共通軸

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パイプケーシング内に挿入した掘削ロッ
   ドの下端部に掘削用ヘッドをパイプケーシングの下端部
   から出し入れ可能に形成するとともに、掘削用ヘッドは
   前記掘削ロッドの下端部に連結される本体の外周部にそ
   の軸心線と平行の軸を介して上下に離間した案内刃と拡
   大刃を軸支し、かつ、該一対の案内刃と拡大刃を連結部
   材を介し連動可能に連結し、掘削時に拡大刃が本体から
   拡径方向へ拡開可能にしたことを特徴とする拡径孔掘削
   装置。