JP3021832U - 掘削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 掘削ロッドを回転駆動する駆動機は小型かつ
低重心型の駆動機であり、狭い場所でも搬入設置して、
安定して作業を行うことができ、しかも、掘削ロッドの
回転駆動のための係合機構はこの掘削ロッドの上下の動
きを阻害することなく、簡単かつ確実に行うことができ
る。 【解決手段】 先端に掘削ヘッド部を有する掘削体とし
ての掘削ロッド３と、この掘削ロッド３を回転駆動させ
る駆動機構を有する駆動機２とからなる掘削装置におい
て、駆動機２は掘削ロッド３が上下に貫通するような回
転体としての縦の短尺筒体１を備え、掘削ロッド３はロ
ッド周面に適宜間隔で太径部としてのコテ部５を設け、
このコテ部５の中央に縦溝10を形成し、一方、前記短尺
筒体１にはその内周に一側端が出没可能な縦板からなる
クラッチ板18を配置し、このクラッチ板18の一側端を前
記縦溝10に挿入して短尺筒体１と掘削ロッド３との係合
を行う。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、建築、土木の分野で基礎工事としての杭孔掘削を行う掘削装置に関 するものである。

【０００２】

【従来の技術】

掘削装置の代表的なものはスクリューロッドを使用するアースオーガであるが 、これは周知のごとく重機に設けたリーダーマストに沿って駆動装置を上下動自 在とし、この駆動装置に先端にスクリューヘッドを有するスクリューロッドを連 結してなる。

【０００３】 このようにしてモータと減速機からなる駆動装置でスクリューロッドを回転駆 動すれば、スクリューヘッドで切削するスクリューロッドは錐揉み状に地盤に挿 入され、切削土砂はロッドのスクリュー羽根に沿って地上に押し出される。また 、駆動装置はリーダーマストの上端のトップシーブからワイヤーで吊り下げられ るものであり、掘削時は自重でリーダーマストに沿って下降するが、引き上げは このワイヤーで引き上げる。

【０００４】 スクリューロッドは必要とされる掘削深度に応じて適宜継ぎ足して長いものと するが、この継ぎ足しを行うには地盤に挿入されたスクリューロッドの上端から 駆動装置を切り離し、この駆動装置をリーダーマストの下方位置から上方位置へ と引き上げる。

【０００５】 そして前記切り離したスクリューロッドと駆動装置との間に新たなスクリュー ロッドを嵌め込む。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

このように重量のある駆動装置がリーダーマストの上方位置にある場合は高い 重心の不安定な状態となり、重機全体の転倒等の事故にもつながりかねない。

【０００７】 本考案の目的は前記従来例の不都合を解消し、掘削ロッドを回転駆動する駆動 機は小型かつ低重心型の駆動機であり、狭い場所でも搬入設置して、安定して作 業を行うことができ、しかも、掘削ロッドの回転駆動のための係合機構はこの掘 削ロッドの上下の動きを阻害することなく、簡単かつ確実に行うことができる掘 削装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記目的を達成するため、第１に、先端に掘削ヘッド部を有する掘削 体と、この掘削体を回転駆動させる駆動機構を有する駆動機とからなる掘削装置 において、駆動機は掘削体が上下に貫通するような回転体を備え、この回転体が 掘削体の途中を係脱自在にチャックするためのチャック機構を設けたこと、第２ に、チャック機構は、掘削体にその長さ方向に適宜間隔または連続して設けた縦 溝と、回転体側に設けるものとしてこの縦溝に一側端が係脱自在なクラッチ体と の組み合わせからなること、第３に、チャック機構は、掘削体にその長さ方向に 適宜間隔または連続して設けた縦方向の突条と、回転体側に設けるものとしてこ の突条が挿入する縦溝を有するクラッチ体との組み合わせからなることを要旨と するものである。

【０００９】 第４に、先端に掘削ヘッド部を有する掘削体と、この掘削体を回転駆動させる 駆動機構を有する駆動機とからなる掘削装置において、駆動機は回転体としての 縦の短尺筒体およびこの短尺筒体を回転駆動させる駆動機構を有するものであり 、掘削体はロッド周面に太径部を設けた掘削ロッドであり、この太径部に縦溝を 形成し、一方、前記短尺筒体にはその内周に一側端が出没可能な縦板からなるク ラッチ板を配置し、このクラッチ板の一側端を前記縦溝に挿入して短尺筒体と掘 削ロッドとの係合を行うことを要旨とするものである。

【００１０】 第５に、縦板からなるクラッチ板は、垂直状態では側端が短尺筒体に設けたス リットを介して内周に突出するように短尺筒体の外周部で一端を軸着して回動自 在とし、垂直状態では他端をロックピンで固定可能とすること、第６に、縦板か らなるクラッチ板は下端を軸着し、上端をロックピンで固定可能とすることを要 旨とするものである。

【００１１】 第７に、掘削ロッドに設ける太径部は、湾曲押圧面を側面としたコテ部とする こと、第８に、湾曲押圧面を側面としたコテ部はスクリュー羽根周端面であるこ と、第９に、掘削ロッドに設ける太径部は、掘削ヘッド部の上に配置したケーシ ングであることを要旨とするものである。

【００１２】 請求項１記載の本考案によれば、掘削体は駆動機の回転体を上下に貫通するよ うに配置され、チャック機構でこの回転体が掘削体の途中を係脱自在にチャック して回転駆動するので、駆動機の位置は掘削体の上下変化に係わらず、常に地上 に近い低い位置を保つことができる。

【００１３】 請求項２記載の本考案によれば、前記作用に加えて、チャック機構でのクラッ チ体と掘削体の係合は縦溝にクラッチ体一側端が係脱自在するものなので、相互 が係合した状態でも掘削体の上下の動きはこのクラッチ体の係合では阻害される ことはなく、掘削体は回転しながら徐々に地盤に挿入されていく。

【００１４】 請求項３記載の本考案によれば、チャック機構でのクラッチ体と掘削体の係合 は掘削体にその長さ方向に適宜間隔または連続して設けた縦方向の突条と、クラ ッチ体のこの突条が挿入する縦溝との係合なので、相互が係合した状態でも掘削 体の上下の動きは阻害されることはない。

【００１５】 請求項４記載の本考案によれば、駆動機の縦の短尺筒体とこの短尺筒体を貫通 するように配置される掘削ロッドとの係合は、縦板からなるクラッチ板の一側端 を短尺筒体内に突出させ、掘削ロッド太径部の中央の縦溝に挿入することで行い 、短尺筒体の回転はクラッチ板を介して掘削ロッドに伝えられる。また、掘削ロ ッドの引き上げ時等短尺筒体との係合が必要なくなった場合にはクラッチ板の一 側端を短尺筒体内から外へ没するようにすればよい。

【００１６】 さらに、クラッチ板と掘削ロッドの係合は縦板と縦溝との係合なので、掘削ロ ッドの上下の動きはこのクラッチ板の係合では阻害されることはなく、掘削ロッ ドは回転しながら徐々に地盤に挿入されていく。

【００１７】 請求項５記載の本考案によれば、前記請求項４の作用に加えて、クラッチ板は 短尺筒体の外周部で一端を軸着して回動自在とし、垂直状態では他端をロックピ ンで固定可能とすることで、油圧その他の動力を用いずとも手作業等で簡単に一 側端を短尺筒体内に出没させることができる。

【００１８】 請求項６記載の本考案によれば、縦板からなるクラッチ板は下端の軸着部分を 中心に上下方向に回転させるようにして垂直から傾倒する状態または逆の状態へ の変化を行うことで一側端を短尺筒体内に出没させることがより楽に行うことが できる。

【００１９】 請求項７記載の本考案によれば、掘削ロッドに設ける太径部は、湾曲押圧面を 側面としたコテ部とすることで、先端の掘削ヘッド部で切削された土砂はコテ部 で外側に押し出され、孔壁に圧密されるので、地上への排土量を減じるとともに 掘削しながら効果的に孔壁を固めていくことができる。

【００２０】 請求項８記載の本考案によれば、前記請求項７記載の作用に加えて、コテ部を スクリュー羽根周端面に形成することで、スクリュー羽根での推進力も充分に活 用することができる。

【００２１】 請求項９記載の本考案によれば、掘削ロッドが径が小さいものでも、ここにケ ーシングを配置して太径部を簡単に確保することができ、この太径部に縦溝を形 成することができる。

【００２２】

【考案の実施の形態】

以下、図面について本考案の実施の形態を詳細に説明する。図１は本考案の掘 削装置の第１実施形態を示す縦断側面図で、先端に掘削ヘッド部を有する掘削体 としての掘削ロッド３と、この掘削ロッド３を回転駆動させる駆動機構を有する 駆動機２からなる掘削装置であり、駆動機２は掘削ロッド３を回転駆動させる回 転体としては縦の短尺筒体１を設け、掘削ロッド３はこの短尺筒体１を貫通する ように配置され、かつ、チャック機構で短尺筒体１と係合される。

【００２３】 先に、掘削ロッド３から説明するとロッド３の周面に先端の掘削ヘッド部とほ ぼ同径の太径部を適宜間隔で設け、この太径部にチャック機構の一方の要素であ る縦溝10を形成するようにした。この太径部はドラム状その他形状の如何を問わ ないが、本実施形態では図４〜図６に示すようにコテ部５をもって太径部を構成 する。

【００２４】 本実施形態では掘削ヘッド部はスクリューヘッド４であり、コテ部５は掘削ロ ッド３の外周に外方に張り出す湾曲押圧面６を側面とし、該湾曲押圧面６が螺旋 状に上昇するように設ける。また、コテ部５は掘削ロッド３の外周からの左右両 端の突出側面が必ず円弧状であることとした。図示の例ではコテ部５は湾曲押圧 面６が全体で円弧状になるように形成している。

【００２５】 さらに、コテ部５は上方に掘削ロッド３の外周に向かい角度θで傾斜する上部 傾斜面７と下方にロッド３の外周に向かい角度θで傾斜する下部傾斜面８を設け るものとする。これによりコテ部５は糸巻ボビンの形の半割り体に近いものとな る。

【００２６】 コテ部５の掘削ロッド３の外周への配列は特に決まりはないが、本実施形態で は平面的に４方に均等間隔で並ぶように配置し、その際、螺旋状に旋回上昇する ような配置で並べるようにすれば、コテ部５は連続体として順次組み合わせるこ とにより、掘削土砂はスクリュー羽根がなくてもこのコテ部５の揚上作用によっ て上方に移送でき、また、このコテ部５の湾曲押圧面６で外側に押し出された土 砂の孔壁への圧密も連続的に得られる。

【００２７】 掘削ロッド３の上端にはスイベル９を取付け、その上部でクレーン等で吊り下 げるようにした。

【００２８】 一方、駆動機２は地上設置のためのベース11の上にこの短尺筒体１を回転駆動 させる駆動機構としてモーター12と歯車を組み合わせる減速機13と減速機13を介 してモーター12に連結する中空駆動軸14とを設け、この中空駆動軸14の内側に縦 の短尺筒体１を設けた。該中空駆動軸14と縦の短尺筒体１とは外向きフランジ同 士を重ね合わせて結合する。なお、駆動機２の内部で短尺筒体１の下端の下方は 下に抜ける開口となるがその側方には排土口15を設けた。

【００２９】 前記駆動機２のベース11の周辺部には、掘削に必要な反力体となるウエイト16 を設置できるようにしてある。

【００３０】 短尺筒体１にはスリット17を形成し、このスリット17を介して一側端が短尺筒 体１の内周に出没可能な縦板からなるクラッチ板18を短尺筒体１に設けた。この クラッチ板18は前記チャック機構の一方の要素である縦溝10と対応するチャック 機構の他の一方の要素となる。

【００３１】 このようなクラッチ板18を出没させる機構としては、ジャッキやリンク機構等 を用いるものなど種々考えられるが、本実施形態はクラッチ板18は垂直状態では 一側端がスリット17を介して内周に突出するように短尺筒体１の外周部で上下の 一端を軸着して上下方向に傾倒するように回動自在とし、垂直状態では他端をロ ックピン19で固定可能なものとする。

【００３２】 さらにこのような一端を軸着し、他端をロックピン19で固定可能に軸着するの はクラッチ板18であり、上端をロックピン19で固定可能とするようにした。これ により短尺筒体１内に一側端を突出させるには上端を起こすようにして垂直状態 に立ち上げ、また、短尺筒体１から没するには上端を寝かせるようにしてクラッ チ板18の全体を倒せばよいので手で簡単に行うことができる。

【００３３】 なお、図３に示すように前記短尺筒体１内に突出させるクラッチ板18の一側端 はこれをクラッチ板18の本体部より多少薄い板厚のものとしてもよい。

【００３４】 また、前記クラッチ板18は短尺筒体１の周方向に複数（図示では４個）を均等 間隔を存して配置した。

【００３５】 次に使用法について説明すると、先に述べたように掘削ロッド３はその上端を クレーン等で吊られ、駆動機２の縦の短尺筒体１を貫通するように配置される。

【００３６】 そして、縦板からなるクラッチ板18はこれを垂直状態にして上端をロックピン 19で固定すれば、クラッチ板18の一側端が短尺筒体１内に突出するので、この一 側端をコテ部５の縦溝10に挿入させる。

【００３７】 このようにして、モーター12を動かせば、その回転は減速機13および中空駆動 軸14を介して短尺筒体１に伝わり、短尺筒体１の回転はクラッチ板18を介して掘 削ロッド３に伝えられる。

【００３８】 掘削ロッド３ではスクリューヘッド４で切削された土砂はロッド３の旋回によ るコテ部５そのものの揚上作用によって上方に移送されるが、この移送の際にロ ッド３から外方に張り出す湾曲押圧面６を側面としたコテ部５で外側に押し出さ れ、孔壁に圧密される。

【００３９】 また、掘削ロッド３の回転はスイベル９より下で行われ、このスイベル９から はエアー、水、セメントミルク等が掘削ロッド３の中空内に送り込まれ、スクリ ューヘッド４の先端から注出される。

【００４０】 さらに、掘削ロッド３は回転しながら地盤に挿入されていくものであるが、ク ラッチ板18と掘削ロッド３のコテ部５の係合は縦板と縦溝との係合なので、掘削 ロッド３の上下の動きはこのクラッチ板18の係合では阻害されることはなく、掘 削ロッド３は回転しながら徐々に地盤に挿入されていく。

【００４１】 所定深度まで掘削した後、掘削ロッド３を引き上げる時は、クラッチ板18の一 側端を短尺筒体１内から外へ没するようにしてコテ部５との係合を解除するよう にすればよい。

【００４２】 図７、図８は本考案の第２実施形態を示すもので、掘削ロッド３の掘削ヘッド 部はダウンザホール20のエアーハンマータイプのものとした。この場合には掘削 ロッド３の上端にはエアースイベル21を配置する。この掘削ロッド３の外周にコ テ部５を外方に張り出す湾曲押圧面６を側面とし、該湾曲押圧面６が螺旋状に上 昇するように設けるのは前記第１実施形態と同じであり、駆動機２についても同 一である。

【００４３】 Ｎ値０〜30相当の硬質地盤のない一般地盤ではスクリューヘッド４を有する掘 削ロッド３を使用し、５〜10ｍ相当で掘削ロッド３を継ぎ足しながら掘削を行い 、中間に岩盤巨大転石等硬質地盤のある場合はダウンザホール20を有する掘削ロ ッド３に切り替え、その後一般地盤がある場合には再度スクリューヘッド４を有 する掘削ロッド３に切り替えて掘削する。また、硬質地盤のみではダウンザホー ル20を有する掘削ロッド３のみで掘削する。

【００４４】 スクリューヘッド４を有する掘削ロッド３を使用する場合、ダウンザホール20 を有する掘削ロッド３を使用する場合いずれの方式でも、コテ部５にて孔壁を圧 密させるので崩壊がなく、スムーズに掘削可能である。また、杭の高止まりがな く、掘削精度もよいので杭の曲がりも生じにくい。

【００４５】 図９は本考案の第３実施形態を示すもので、前記駆動機２はこれを地上設置タ イプとせずに重機22にこれを取り付けるようにした。この場合掘削ロッド３は同 じ重機22のブームから吊り下ろして駆動機２を貫通させればよく、また、駆動機 ２はシリンダーその他で水平な状態を保てるように工夫した。

【００４６】 図10は本考案の第４実施形態を示すもので、掘削ロッド３はスクリュー羽根23 を有するものとして、このスクリュー羽根23を肉厚のものとし、前記湾曲押圧面 ６を側面とするコテ部５はこのスクリュー羽根23の周面を以て形成するものとす る。

【００４７】 コテ部５に縦溝10を設け、この縦溝10にクラッチ板18の一側端を挿入させるの は前記実施形態と同じであるが、この縦溝10は図11、図12に示すように２個、ま たは４個を均等間隔で設けるものとする。

【００４８】 図７に示すように、掘削ロッド３の掘削ヘッド部をダウンザホール20のエアー ハンマータイプのものとする場合に、図13に示すように本考案の第５実施形態と してダウンザホール20の上方では掘削ロッド３にケーシング24を固定してこれを 太径部とし、このケーシング24の周面に縦溝10を設けるものとした。図14にこの 縦溝10の配置を示す。

【００４９】 第６実施形態として、図15に示すように掘削ロッド３の太径部であるコテ部５ に設けるのは縦方向の突条25とし、図16に示すように駆動機２側に設けるクラッ チ体27（前記クラッチ板18に相当する）にはこの突条25が係合する縦溝26を設け た。このように縦溝とクラッチ板との関係の雄雌を入れ換えても前記第１、第２ 実施形態と同様な係合作用が得られる。

【００５０】 さらに、この応用である第７実施形態として、図17、図18に示すように掘削ロ ッド３がスクリュー羽根23を有するスクリューロッドの場合は、スクリュー羽根 23の外周に縦のバーを溶接等で取り付けて連続する縦方向の突条25とした。

【００５１】 図19、図20は本考案の第８実施形態を示すもので、このような縦方向の突条25 を掘削ロッド３の掘削ヘッド部をダウンザホール20のエアーハンマータイプのも のとした掘削体に設ける場合で、ダウンザホール20の上方では掘削ロッド３にケ ーシング24を固定して、このケーシング24の周囲に縦方向の突条25を設けるもの とした。

【００５２】

【考案の効果】

以上述べたように本考案の掘削装置は、掘削ロッドを回転駆動させる駆動機は 小型かつ低重心型の掘削機であり、狭い場所でも設置して安定して作業を行うこ とができ、しかも、掘削ロッドの回転駆動のための係合機構はこの掘削ロッドの 上下の動きを阻害することなく、簡単かつ確実に行うことができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の掘削装置の第１実施形態を示す縦断側
面図である。

【図２】駆動機の一部切欠いた側面図である。

【図３】駆動機の要部を示す一部切欠いた平面図であ
る。

【図４】掘削ロッドの第１例を示す側面図である。

【図５】掘削ロッドの要部を示す側面図である。

【図６】掘削ロッドの要部を示す平面図である。

【図７】本考案の掘削装置の第２実施形態を示す縦断側
面図である。

【図８】掘削ロッドの第２例を示す側面図である。

【図９】本考案の掘削装置の第３実施形態を示す側面図
である。

【図１０】本考案の掘削装置の第４実施形態を示す縦断
側面図である。

【図１１】第４実施形態での縦溝の配置例を示す平面図
である。

【図１２】第４実施形態での縦溝の他の配置例を示す平
面図である。

【図１３】本考案の掘削装置の第５実施形態を示す縦断
側面図である。

【図１４】第５実施形態での縦溝の配置例を示す平面図
である。

【図１５】本考案の掘削装置の第６実施形態での掘削ロ
ッドの平面図である。

【図１６】本考案の掘削装置の第６実施形態での掘削ロ
ッドとクラッチ体との係合状態を示す平面図である。

【図１７】本考案の掘削装置の第７実施形態を示す縦断
側面図である。

【図１８】本考案の掘削装置の第７実施形態での掘削ロ
ッドとクラッチ体との係合状態を示す平面図である。

【図１９】本考案の掘削装置の第８実施形態を示す縦断
側面図である。

【図２０】本考案の掘削装置の第８実施形態での縦方向
の突条の配置例を示す平面図である。

【符号の説明】

１…短尺筒体 ２…駆動機 ３…掘削ロッド ４…スクリューヘ
ッド ５…コテ部 ６…湾曲押圧面 ７…上部傾斜面 ８…下部傾斜面 ９…スイベル 10…縦溝 11…ベース 12…モーター 13…減速機 14…中空駆動軸 15…排土口 16…ウエイト 17…スリット 18…クラッチ板 19…ロックピン 20…ダウンザホー
ル 21…エアースイベル 22…重機 23…スクリュー羽根 24…ケーシング 25…突条 26…縦溝 27…クラッチ体

Claims (9)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端に掘削ヘッド部を有する掘削体と、
   この掘削体を回転駆動させる駆動機構を有する駆動機と
   からなる掘削装置において、駆動機は掘削体が上下に貫
   通するような回転体を備え、この回転体が掘削体の途中
   を係脱自在にチャックするためのチャック機構を設けた
   ことを特徴とする掘削装置。
2. 【請求項２】 チャック機構は、掘削体にその長さ方向
   に適宜間隔または連続して設けた縦溝と、回転体側に設
   けるものとしてこの縦溝に一側端が係脱自在なクラッチ
   体との組み合わせからなる請求項１記載の掘削装置。
3. 【請求項３】 チャック機構は、掘削体にその長さ方向
   に適宜間隔または連続して設けた縦方向の突条と、回転
   体側に設けるものとしてこの突条が挿入する縦溝を有す
   るクラッチ体との組み合わせからなる請求項１記載の掘
   削装置。
4. 【請求項４】 先端に掘削ヘッド部を有する掘削体と、
   この掘削体を回転駆動させる駆動機構を有する駆動機と
   からなる掘削装置において、駆動機は回転体としての縦
   の短尺筒体およびこの短尺筒体を回転駆動させる駆動機
   構を有するものであり、掘削体はロッド周面に太径部を
   設けた掘削ロッドであり、この太径部に縦溝を形成し、
   一方、前記短尺筒体にはその内周に一側端が出没可能な
   縦板からなるクラッチ板を配置し、このクラッチ板の一
   側端を前記縦溝に挿入して短尺筒体と掘削ロッドとの係
   合を行うことを特徴とした掘削装置。
5. 【請求項５】 縦板からなるクラッチ板は、垂直状態で
   は側端が短尺筒体に設けたスリットを介して内周に突出
   するように短尺筒体の外周部で一端を軸着して回動自在
   とし、垂直状態では他端をロックピンで固定可能とする
   請求項４記載の掘削装置。
6. 【請求項６】 縦板からなるクラッチ板は下端を軸着
   し、上端をロックピンで固定可能とする請求項５記載の
   掘削装置。
7. 【請求項７】 掘削ロッドに設ける太径部は、湾曲押圧
   面を側面としたコテ部とする請求項１または請求項２記
   載の掘削装置。
8. 【請求項８】 湾曲押圧面を側面としたコテ部はスクリ
   ュー羽根周端面である請求項７記載の掘削装置。
9. 【請求項９】 掘削ロッドに設ける太径部は、掘削ヘッ
   ド部の上に配置したケーシングである請求項４記載の掘
   削装置。