JP3451083B2 - 地中孔の掘削装置および掘削方法 - Google Patents
地中孔の掘削装置および掘削方法Info
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- JP3451083B2 JP3451083B2 JP2002132493A JP2002132493A JP3451083B2 JP 3451083 B2 JP3451083 B2 JP 3451083B2 JP 2002132493 A JP2002132493 A JP 2002132493A JP 2002132493 A JP2002132493 A JP 2002132493A JP 3451083 B2 JP3451083 B2 JP 3451083B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、土木建築物の基礎
構築などのための地中孔の掘削装置および掘削方法に関
するものである。
構築などのための地中孔の掘削装置および掘削方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】土木建築物の基礎杭を打込むためや、地
盤改良などのために地中孔が掘削される。地中孔の掘削
装置は、駆動部に駆動されて回転するシャフトに掘削用
の爪を突設して構成されており、シャフトを作業機に垂
直に取り付け、これを回転させながら下降させることに
より、地中孔を掘削するようになっている。
盤改良などのために地中孔が掘削される。地中孔の掘削
装置は、駆動部に駆動されて回転するシャフトに掘削用
の爪を突設して構成されており、シャフトを作業機に垂
直に取り付け、これを回転させながら下降させることに
より、地中孔を掘削するようになっている。
【０００３】また、基礎杭の支持力を高めるなどの目的
のために、地中孔に局所的に拡径部を形成することが行
われる。拡径部を形成する手段としては、シャフトの正
回転・逆回転によって突出・引き込み動作をする拡径部
掘削用の爪を備えた掘削装置を用いることが知られてい
る（例えば、特開平１０−２９８９８２号公報）。
のために、地中孔に局所的に拡径部を形成することが行
われる。拡径部を形成する手段としては、シャフトの正
回転・逆回転によって突出・引き込み動作をする拡径部
掘削用の爪を備えた掘削装置を用いることが知られてい
る（例えば、特開平１０−２９８９８２号公報）。
【０００４】この種掘削装置は、シャフトの正回転時
（シャフトを下降させて地中孔を掘削するとき）は拡径
部掘削用の爪を引き込ませ、また逆回転時（拡径部を形
成するとき）は爪を突出させるようになっている。
（シャフトを下降させて地中孔を掘削するとき）は拡径
部掘削用の爪を引き込ませ、また逆回転時（拡径部を形
成するとき）は爪を突出させるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種地中孔の掘削装置には、次の（１）、（２）の問
題点があった。 （１）シャフトを正回転から逆回転に切り替えて拡径部
掘削用の爪をいきなり突出させると、シャフトにかかる
負荷（土の抵抗）がいきなり過大になり、シャフトを回
しきれず、最悪の場合、シャフトが破損される。あるい
は、シャフトを回転させるための駆動部（モータ）とし
て、トルクの大きい大型のものが必要になる。このよう
な問題は、地中孔を深く掘る場合や、抵抗の大きい土質
の場合に特に発生しやすい。 （２）拡径部掘削用の爪は、シャフトを逆回転させると
突出して拡径部を掘削するのであるが、爪は地中深くに
あるため、正常に突出したか否か（すなわち拡径部が掘
削されているか否か、殊にシャフトの長手方向にピッチ
をおいて備えられたすべての爪が正常に突出して拡径部
を掘削しているか否か）を確認できない。
この種地中孔の掘削装置には、次の（１）、（２）の問
題点があった。 （１）シャフトを正回転から逆回転に切り替えて拡径部
掘削用の爪をいきなり突出させると、シャフトにかかる
負荷（土の抵抗）がいきなり過大になり、シャフトを回
しきれず、最悪の場合、シャフトが破損される。あるい
は、シャフトを回転させるための駆動部（モータ）とし
て、トルクの大きい大型のものが必要になる。このよう
な問題は、地中孔を深く掘る場合や、抵抗の大きい土質
の場合に特に発生しやすい。 （２）拡径部掘削用の爪は、シャフトを逆回転させると
突出して拡径部を掘削するのであるが、爪は地中深くに
あるため、正常に突出したか否か（すなわち拡径部が掘
削されているか否か、殊にシャフトの長手方向にピッチ
をおいて備えられたすべての爪が正常に突出して拡径部
を掘削しているか否か）を確認できない。
【０００６】そこで本発明は、上記のような問題点を解
決できる地中孔の掘削装置および掘削方法を提供するこ
とを目的とする。
決できる地中孔の掘削装置および掘削方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の地中孔の掘削装
置は、シャフトと、シャフトの下端部に装着された掘削
子と、シャフトに装着された第１ユニットと、シャフト
の周りを回転自在にシャフトに遊着される第２ユニット
を備え、前記第１ユニットに拡径部掘削用の棒状の爪を
ピンを中心に水平方向に回転自在に軸着して設け、また
前記第２ユニットに前記棒状の爪が引き込み・突出自在
に挿入されて引き込み・突出動作のガイド部となる孔部
が形成されたブロックを設け、前記第１ユニットと前記
第２ユニットにより地中孔に拡径部を掘削するための爪
ユニットを構成し、前記シャフトが正回転して地中孔を
掘削するときは前記第２ユニットは地中孔の土から受け
る反力のために前記シャフトに対してその正回転方向と
逆方向に回転してこれにより前記爪は前記ブロック内に
引き込み、前記シャフトが逆回転するときは前記第２ユ
ニットは土中から受ける反力のために前記シャフトの逆
回転方向と逆方向に回転してこれにより前記爪は前記ブ
ロックから外方へ突出して拡径部を掘削するようにし
た。
置は、シャフトと、シャフトの下端部に装着された掘削
子と、シャフトに装着された第１ユニットと、シャフト
の周りを回転自在にシャフトに遊着される第２ユニット
を備え、前記第１ユニットに拡径部掘削用の棒状の爪を
ピンを中心に水平方向に回転自在に軸着して設け、また
前記第２ユニットに前記棒状の爪が引き込み・突出自在
に挿入されて引き込み・突出動作のガイド部となる孔部
が形成されたブロックを設け、前記第１ユニットと前記
第２ユニットにより地中孔に拡径部を掘削するための爪
ユニットを構成し、前記シャフトが正回転して地中孔を
掘削するときは前記第２ユニットは地中孔の土から受け
る反力のために前記シャフトに対してその正回転方向と
逆方向に回転してこれにより前記爪は前記ブロック内に
引き込み、前記シャフトが逆回転するときは前記第２ユ
ニットは土中から受ける反力のために前記シャフトの逆
回転方向と逆方向に回転してこれにより前記爪は前記ブ
ロックから外方へ突出して拡径部を掘削するようにし
た。
【０００８】また本発明の地中孔の掘削方法は、前記シ
ャフトを正回転させながら前記爪を前記ブロックの内部
に引き込ませて下降させることにより地中孔を掘削する
工程と、地中孔を所定深さまで掘削したならば、前記シ
ャフトを逆回転させることにより前記爪を前記ブロック
から突出させて拡径部を掘削する工程と、前記シャフト
を正回転させて前記爪を前記ブロック内に引き込ませ、
シャフトを地上に引き上げる工程とを含む。
ャフトを正回転させながら前記爪を前記ブロックの内部
に引き込ませて下降させることにより地中孔を掘削する
工程と、地中孔を所定深さまで掘削したならば、前記シ
ャフトを逆回転させることにより前記爪を前記ブロック
から突出させて拡径部を掘削する工程と、前記シャフト
を正回転させて前記爪を前記ブロック内に引き込ませ、
シャフトを地上に引き上げる工程とを含む。
【０００９】また本発明の地中孔の掘削装置は、地盤改
良液を流すための中心孔が形成されたシャフトと、この
シャフトに突設されてこのシャフトの正回転時には引き
込み、逆回転時には突出する拡径部掘削用の爪と、この
爪の引き込み・突出動作に連動して変位する可動子とを
備え、この可動子の変位から前記爪の突出を検知するよ
うにした。
良液を流すための中心孔が形成されたシャフトと、この
シャフトに突設されてこのシャフトの正回転時には引き
込み、逆回転時には突出する拡径部掘削用の爪と、この
爪の引き込み・突出動作に連動して変位する可動子とを
備え、この可動子の変位から前記爪の突出を検知するよ
うにした。
【００１０】また本発明の地中孔の掘削方法は、前記シ
ャフトを正回転させながら前記爪を引き込ませて下降さ
せることにより地中孔を掘削する工程と、前記シャフト
を逆回転させながら前記爪を外方へ突出させて拡径部を
掘削する工程と、前記シャフトを正回転させて前記爪を
引き込ませ、前記シャフトを地上に引き上げる工程を含
み、前記可動子の変位を確認することにより、前記爪が
外方へ突出しているかどうかを確認するようにした。
ャフトを正回転させながら前記爪を引き込ませて下降さ
せることにより地中孔を掘削する工程と、前記シャフト
を逆回転させながら前記爪を外方へ突出させて拡径部を
掘削する工程と、前記シャフトを正回転させて前記爪を
引き込ませ、前記シャフトを地上に引き上げる工程を含
み、前記可動子の変位を確認することにより、前記爪が
外方へ突出しているかどうかを確認するようにした。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は地中孔の掘削装置の部分斜
視図、図２は地中孔の掘削装置の部分分解斜視図、図３
（ａ）は地中孔の掘削装置のシャフトユニットの部分斜
視図、図３（ｂ）は地中孔の掘削装置の可動ユニットの
斜視図、図４（ａ）（ｂ）は地中孔の掘削装置の装着体
と連結子の位置関係を示す正面図、図５は地中孔の掘削
装置の第１ユニットの平面図、図６は地中孔の掘削装置
の第２ユニットの平面図、図７（ａ）は地中孔の掘削装
置の正回転時の平断面図、図７（ｂ）は同部分断面図、
図８（ａ）は地中孔の掘削装置の逆回転時の平断面図、
図８（ｂ）は同部分断面図、図９（ａ）は地中孔の掘削
装置の正回転時の側面図、図９（ｂ）は地中孔の掘削装
置の逆回転時の側面図、図１０（ａ）はシャフトの正回
転時の側面図、図１０（ｂ）はシャフトの逆回転時の側
面図である。
を参照して説明する。図１は地中孔の掘削装置の部分斜
視図、図２は地中孔の掘削装置の部分分解斜視図、図３
（ａ）は地中孔の掘削装置のシャフトユニットの部分斜
視図、図３（ｂ）は地中孔の掘削装置の可動ユニットの
斜視図、図４（ａ）（ｂ）は地中孔の掘削装置の装着体
と連結子の位置関係を示す正面図、図５は地中孔の掘削
装置の第１ユニットの平面図、図６は地中孔の掘削装置
の第２ユニットの平面図、図７（ａ）は地中孔の掘削装
置の正回転時の平断面図、図７（ｂ）は同部分断面図、
図８（ａ）は地中孔の掘削装置の逆回転時の平断面図、
図８（ｂ）は同部分断面図、図９（ａ）は地中孔の掘削
装置の正回転時の側面図、図９（ｂ）は地中孔の掘削装
置の逆回転時の側面図、図１０（ａ）はシャフトの正回
転時の側面図、図１０（ｂ）はシャフトの逆回転時の側
面図である。
【００１２】図１〜図３において、この地中孔の掘削装
置は、図３に示すシャフトユニットＡと、シャフトユニ
ットＡに装着される可動ユニットＢから成っている。
置は、図３に示すシャフトユニットＡと、シャフトユニ
ットＡに装着される可動ユニットＢから成っている。
【００１３】まずシャフトユニットＡを説明する。図３
および図５において、１はシャフトであり、そのセンタ
ーにはセメントミルクやモルタルなどの地盤改良液を流
すための中心孔２が形成されている。シャフト１にはそ
の長さ方向にピッチをおいて、第１ユニットａが複数個
装着されており、また第１ユニットａの上方には第３ユ
ニットｃが装着されている。図５に示すように、第１ユ
ニットａは、２個一組としてシャフト１に装着されてい
る。
および図５において、１はシャフトであり、そのセンタ
ーにはセメントミルクやモルタルなどの地盤改良液を流
すための中心孔２が形成されている。シャフト１にはそ
の長さ方向にピッチをおいて、第１ユニットａが複数個
装着されており、また第１ユニットａの上方には第３ユ
ニットｃが装着されている。図５に示すように、第１ユ
ニットａは、２個一組としてシャフト１に装着されてい
る。
【００１４】図３および図５において、第１ユニットａ
は、軸受３と、軸受３から両側方へ突出する円弧状の装
着体４、５から成っており、装着体４、５でシャフト１
を抱持するようにシャフト１に装着される。軸受３に
は、棒状の拡径部掘削用の爪６の基端部がピン７で水平
方向に回転自在（首振り自在）に装着される。この爪６
は、地中孔に拡径部を形成するためのものである。９、
１０は爪６の基端部と軸受３に開孔されたピン７を挿入
するためのピン孔である。図５において、ピン孔１０は
シャフト１の半径方向に長い長孔である。
は、軸受３と、軸受３から両側方へ突出する円弧状の装
着体４、５から成っており、装着体４、５でシャフト１
を抱持するようにシャフト１に装着される。軸受３に
は、棒状の拡径部掘削用の爪６の基端部がピン７で水平
方向に回転自在（首振り自在）に装着される。この爪６
は、地中孔に拡径部を形成するためのものである。９、
１０は爪６の基端部と軸受３に開孔されたピン７を挿入
するためのピン孔である。図５において、ピン孔１０は
シャフト１の半径方向に長い長孔である。
【００１５】図３（ａ）において、第３ユニットｃは、
シャフト１に装着されたリング１１と、リング１１に互
いに間隔をおいて装着された小片から成る固定子１２、
１３から成っている。図３（ａ）に示す第１ユニットａ
と第３ユニットｃは、シャフト１と一体的に正回転・逆
回転する。なお、正回転とは、地中孔を掘削するときの
回転方向Ｒであり、逆回転とは拡径部を掘削するときの
回転方向Ｌである（図９参照）。
シャフト１に装着されたリング１１と、リング１１に互
いに間隔をおいて装着された小片から成る固定子１２、
１３から成っている。図３（ａ）に示す第１ユニットａ
と第３ユニットｃは、シャフト１と一体的に正回転・逆
回転する。なお、正回転とは、地中孔を掘削するときの
回転方向Ｒであり、逆回転とは拡径部を掘削するときの
回転方向Ｌである（図９参照）。
【００１６】次に、図３（ｂ）を参照して可動ユニット
Ｂを説明する。可動ユニットＢは、上下方向に互いに距
離をおいた第２ユニットｂと第４ユニットｄから成って
おり、第２ユニットｂと第４ユニットｄは直立した連結
部材としてのロッド２０で結合されている。後述するよ
うに、可動ユニットＢに設けられたブロック２３とシャ
フト１あるいはシャフト１に装着された爪６は、回転範
囲規定手段で規定された回転範囲内を互いに相対的に水
平回転する。
Ｂを説明する。可動ユニットＢは、上下方向に互いに距
離をおいた第２ユニットｂと第４ユニットｄから成って
おり、第２ユニットｂと第４ユニットｄは直立した連結
部材としてのロッド２０で結合されている。後述するよ
うに、可動ユニットＢに設けられたブロック２３とシャ
フト１あるいはシャフト１に装着された爪６は、回転範
囲規定手段で規定された回転範囲内を互いに相対的に水
平回転する。
【００１７】図３（ｂ）および図６において、第２ユニ
ットｂは、シャフト１に遊着される上下２枚のリング状
の装着体２１と、装着体２１から側方へ突出する複数個
（本例では２個）のフランジ２２を有している。上下２
枚のフランジ２２の間にはブロック２３が装着されてお
り、また上下２枚の装着体２１は連結子２４で連結され
ている。ブロック２３には、上記爪６が引き込み・突出
自在に挿入される孔部２５が形成されている。第１ユニ
ットａと第２ユニットｂで、拡径部を掘削するための爪
ユニットｅ（図１、図２）がシャフト１の長さ方向（上
下方向）にピッチをおいて複数個構成される。図１およ
び図９に示すように、ロッド２０はシャフト１の長さ方
向に複数本（本例では５本）設けられている。シャフト
１の長手方向にピッチをおいて設けられた爪ユニットｅ
のブロック２３は、ロッド２０で連動連結されており、
各ブロック２３はシャフト１に対して同時に回転する。
ットｂは、シャフト１に遊着される上下２枚のリング状
の装着体２１と、装着体２１から側方へ突出する複数個
（本例では２個）のフランジ２２を有している。上下２
枚のフランジ２２の間にはブロック２３が装着されてお
り、また上下２枚の装着体２１は連結子２４で連結され
ている。ブロック２３には、上記爪６が引き込み・突出
自在に挿入される孔部２５が形成されている。第１ユニ
ットａと第２ユニットｂで、拡径部を掘削するための爪
ユニットｅ（図１、図２）がシャフト１の長さ方向（上
下方向）にピッチをおいて複数個構成される。図１およ
び図９に示すように、ロッド２０はシャフト１の長さ方
向に複数本（本例では５本）設けられている。シャフト
１の長手方向にピッチをおいて設けられた爪ユニットｅ
のブロック２３は、ロッド２０で連動連結されており、
各ブロック２３はシャフト１に対して同時に回転する。
【００１８】図３（ｂ）において、第４ユニットｄは、
上下２個のリング２６、２７と、リング２６、２７に装
着される可動子２８から成っている。図１に示すよう
に、リング２６、２７はリング１１を上下からはさむよ
うにシャフト１に遊着され、また可動子２８は固定子１
２と固定子１３の間に配置される。第３ユニットｃと第
４ユニットｄは、爪６の引き込み・突出を検知する検知
ユニットｆを構成するものであり、シャフト１の上部に
配置される（図１、図２）。また図４において、連結子
２４は、装着体４と装着体５の間に配置される。装着体
４、５の間隔Ｔは連結子２４の幅よりも大きく、したが
って連結子２４は、この間隔Ｔ内を横方向（右方向Ｒ、
左方向Ｌ）に回動（空回り）し、装着体４と装着体５に
選択的に当接する。装着体４、５と連結子２４は、ブロ
ック２３を含む可動ユニットＢがシャフト１あるいは爪
６に対して相対的に水平回転する回転範囲を規定する回
転範囲規定手段となっている。
上下２個のリング２６、２７と、リング２６、２７に装
着される可動子２８から成っている。図１に示すよう
に、リング２６、２７はリング１１を上下からはさむよ
うにシャフト１に遊着され、また可動子２８は固定子１
２と固定子１３の間に配置される。第３ユニットｃと第
４ユニットｄは、爪６の引き込み・突出を検知する検知
ユニットｆを構成するものであり、シャフト１の上部に
配置される（図１、図２）。また図４において、連結子
２４は、装着体４と装着体５の間に配置される。装着体
４、５の間隔Ｔは連結子２４の幅よりも大きく、したが
って連結子２４は、この間隔Ｔ内を横方向（右方向Ｒ、
左方向Ｌ）に回動（空回り）し、装着体４と装着体５に
選択的に当接する。装着体４、５と連結子２４は、ブロ
ック２３を含む可動ユニットＢがシャフト１あるいは爪
６に対して相対的に水平回転する回転範囲を規定する回
転範囲規定手段となっている。
【００１９】図３（ａ）に示す第１ユニットａと第３ユ
ニットｃは、シャフト１に固着されており、シャフト１
と一体的に正回転・逆回転するが、図３（ｂ）に示す第
２ユニットｂと第４ユニットｄを含む可動ユニットＢは
シャフト１にその回りを回転自在に遊着されており、シ
ャフト１に対して所定角度相対的に水平回転する。この
所定角度は、上記間隔Ｔすなわち上記回転範囲規定手段
を構成する連結子２４が装着体４と装着体５の間を移動
（回動）できる距離で決定される。
ニットｃは、シャフト１に固着されており、シャフト１
と一体的に正回転・逆回転するが、図３（ｂ）に示す第
２ユニットｂと第４ユニットｄを含む可動ユニットＢは
シャフト１にその回りを回転自在に遊着されており、シ
ャフト１に対して所定角度相対的に水平回転する。この
所定角度は、上記間隔Ｔすなわち上記回転範囲規定手段
を構成する連結子２４が装着体４と装着体５の間を移動
（回動）できる距離で決定される。
【００２０】図１、図４（ａ）、図７、図９（ａ）、図
１０（ａ）は、駆動部（図外）に駆動されてシャフト１
が正回転（矢印Ｒ）して下降しながら地中孔を掘削する
ときの状態を示している。この状態では、図７におい
て、シャフト１が正回転Ｒすることにより地中孔中の土
から受ける反力ＦＬのために、ブロック２３を含む第２
ユニットｂはシャフト１に対してその正回転方向Ｒと逆
方向Ｌ（すなわち、棒状の爪６がブロック２３内に入り
込む方向）に相対的に回転し、これにより爪６はピン７
を中心に内方Ｎ１に回転しながらブロック２３内に入り
込み、爪６のシャフト１からの突出長Ｌ１は短くなり、
これにより地中孔Ｈを掘削する（図９（ａ）も参照）。
図９において、３０はシャフト１の下端部に装着された
掘削子である。図７において、θ１はこのときの軸受３
と爪６のなす角度である。なお、この状態では、図１お
よび図４（ａ）に示すように、装着体４が連結子２４に
当接する。また図１および図１０（ａ）に示すように、
可動子２８は固定子１２側に変位する。
１０（ａ）は、駆動部（図外）に駆動されてシャフト１
が正回転（矢印Ｒ）して下降しながら地中孔を掘削する
ときの状態を示している。この状態では、図７におい
て、シャフト１が正回転Ｒすることにより地中孔中の土
から受ける反力ＦＬのために、ブロック２３を含む第２
ユニットｂはシャフト１に対してその正回転方向Ｒと逆
方向Ｌ（すなわち、棒状の爪６がブロック２３内に入り
込む方向）に相対的に回転し、これにより爪６はピン７
を中心に内方Ｎ１に回転しながらブロック２３内に入り
込み、爪６のシャフト１からの突出長Ｌ１は短くなり、
これにより地中孔Ｈを掘削する（図９（ａ）も参照）。
図９において、３０はシャフト１の下端部に装着された
掘削子である。図７において、θ１はこのときの軸受３
と爪６のなす角度である。なお、この状態では、図１お
よび図４（ａ）に示すように、装着体４が連結子２４に
当接する。また図１および図１０（ａ）に示すように、
可動子２８は固定子１２側に変位する。
【００２１】図４（ｂ）、図８、図９（ｂ）、図１０
（ｂ）は、シャフト１が逆回転（矢印Ｌ）して爪６によ
り拡径部Ｄを形成するときの状態を示している。この状
態では、図８において、シャフト１が逆回転Ｌすること
により受ける土中からの反力ＦＲのために、ブロック２
３を含む第２ユニットｂはシャフト１に対してその逆回
転方向Ｌと逆方向Ｒ（すなわち、棒状の爪６がブロック
２３から突出する方向）に相対的に回転し、また爪６を
軸着した軸受３はシャフト１と一体的に逆回転Ｌするの
で、爪６はピン７を中心に外方Ｎ２へ回転しながら、ま
た孔部２５の内面との摺接抵抗に打ち勝ちながら、ブロ
ック２３から外方へ突出し、爪６のシャフト１からの突
出長Ｌ２は長くなり、これにより拡径部Ｄを掘削する
（図９（ｂ）も参照）。θ２はこのときの軸受３と爪６
のなす角度である。なお、この状態では、図４（ｂ）に
示すように、装着体５が連結子２４に当接する。
（ｂ）は、シャフト１が逆回転（矢印Ｌ）して爪６によ
り拡径部Ｄを形成するときの状態を示している。この状
態では、図８において、シャフト１が逆回転Ｌすること
により受ける土中からの反力ＦＲのために、ブロック２
３を含む第２ユニットｂはシャフト１に対してその逆回
転方向Ｌと逆方向Ｒ（すなわち、棒状の爪６がブロック
２３から突出する方向）に相対的に回転し、また爪６を
軸着した軸受３はシャフト１と一体的に逆回転Ｌするの
で、爪６はピン７を中心に外方Ｎ２へ回転しながら、ま
た孔部２５の内面との摺接抵抗に打ち勝ちながら、ブロ
ック２３から外方へ突出し、爪６のシャフト１からの突
出長Ｌ２は長くなり、これにより拡径部Ｄを掘削する
（図９（ｂ）も参照）。θ２はこのときの軸受３と爪６
のなす角度である。なお、この状態では、図４（ｂ）に
示すように、装着体５が連結子２４に当接する。
【００２２】またこの状態で、図１０（ｂ）に示すよう
に、可動子２８は固定子１３側に変位する。すなわち、
可動子２８のシャフト１あるいは固定子１２、１３に対
する相対的な変位から、爪６の位置（ブロック２３内に
引き込んでいるか、あるいはブロック２３から突出して
拡径部Ｄを掘削しているか）を検知することができる。
なお、本実施の形態では、固定子１２、１３や可動子２
８は地面よりも上方にあり、したがって作業者は目視す
ることができる。
に、可動子２８は固定子１３側に変位する。すなわち、
可動子２８のシャフト１あるいは固定子１２、１３に対
する相対的な変位から、爪６の位置（ブロック２３内に
引き込んでいるか、あるいはブロック２３から突出して
拡径部Ｄを掘削しているか）を検知することができる。
なお、本実施の形態では、固定子１２、１３や可動子２
８は地面よりも上方にあり、したがって作業者は目視す
ることができる。
【００２３】この地中孔の掘削装置は上記のような構成
より成り、次に地中孔の掘削動作を説明する。図１にお
いて、シャフト１を直立した姿勢で作業機（図示せず）
にセットし、作業機に備えられたモータなどの駆動部を
駆動してシャフト１を正回転Ｒさせながら、シャフト１
を下降させることにより、地中孔Ｈを掘削する。このと
き、図７に示すように爪６はブロック２３の内部に引き
込んでいる（突出長Ｌ１）。
より成り、次に地中孔の掘削動作を説明する。図１にお
いて、シャフト１を直立した姿勢で作業機（図示せず）
にセットし、作業機に備えられたモータなどの駆動部を
駆動してシャフト１を正回転Ｒさせながら、シャフト１
を下降させることにより、地中孔Ｈを掘削する。このと
き、図７に示すように爪６はブロック２３の内部に引き
込んでいる（突出長Ｌ１）。
【００２４】地中孔Ｈを所定深さまで掘削したならば、
シャフト１を逆回転Ｌさせる。すると、爪６は図８に示
すようにブロック２３から外方へ突出し（突出長Ｌ
２）、拡径部Ｄが形成される。この場合、爪６は掘削抵
抗に打ち勝ちながら、突出長Ｌ１から突出長Ｌ２まで徐
々に突出するので、シャフト１を正回転Ｒから逆回転に
切り替えても駆動部にいきなり過大な負荷がかかること
はなく、したがって爪６は徐々にブロック２３から突出
しながら拡径部Ｄを掘削する。また爪６がブロック２３
から突出するときには、爪６と孔部２５の内面との摺接
抵抗は、爪６がいきなり突出するのを抑制する力として
作用するので、このことからも、爪６はブロック２３か
ら徐々に突出する。
シャフト１を逆回転Ｌさせる。すると、爪６は図８に示
すようにブロック２３から外方へ突出し（突出長Ｌ
２）、拡径部Ｄが形成される。この場合、爪６は掘削抵
抗に打ち勝ちながら、突出長Ｌ１から突出長Ｌ２まで徐
々に突出するので、シャフト１を正回転Ｒから逆回転に
切り替えても駆動部にいきなり過大な負荷がかかること
はなく、したがって爪６は徐々にブロック２３から突出
しながら拡径部Ｄを掘削する。また爪６がブロック２３
から突出するときには、爪６と孔部２５の内面との摺接
抵抗は、爪６がいきなり突出するのを抑制する力として
作用するので、このことからも、爪６はブロック２３か
ら徐々に突出する。
【００２５】また爪６はブロック２３の孔部２５内で引
き込み・突出動作をするので、ブロック２３が爪６の引
き込み・突出動作のガイド部となる。したがって爪６で
拡径部Ｄを掘削する際に爪６が不要にがたつくのは防止
され、安定的に拡径部Ｄを掘削できる。そして拡径部Ｄ
が形成されたならば、シャフト１を正回転Ｒさせて爪６
をブロック２３内に引き込ませ、シャフト１を地上に引
き上げる。なお、上記のように地中孔を掘削するとき
は、好ましくは、シャフト１の中心孔２に地盤改良液を
流し、シャフト１の下端部などから吐出させて、地中孔
中の土と攪拌混合する。
き込み・突出動作をするので、ブロック２３が爪６の引
き込み・突出動作のガイド部となる。したがって爪６で
拡径部Ｄを掘削する際に爪６が不要にがたつくのは防止
され、安定的に拡径部Ｄを掘削できる。そして拡径部Ｄ
が形成されたならば、シャフト１を正回転Ｒさせて爪６
をブロック２３内に引き込ませ、シャフト１を地上に引
き上げる。なお、上記のように地中孔を掘削するとき
は、好ましくは、シャフト１の中心孔２に地盤改良液を
流し、シャフト１の下端部などから吐出させて、地中孔
中の土と攪拌混合する。
【００２６】図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、正回
転時と逆回転時では、固定子１２、１３に対する可動子
２８の相対的な位置が変位する。また固定子１２、１３
と可動子２８はシャフト１の上部にあって地面上に露出
している。したがって作業者がこの変位を目視するなど
して確認することにより、爪６が外方へ突出して拡径部
Ｄを形成しているかどうかを確認できる。なお、位置セ
ンサーなどのセンサーにより可動子の相対的な変位を検
出し、ブザー、報知灯、ディスプレイなどの報知手段に
より作業者に報知してもよい。またシャフト１の長手方
向にピッチをおいて複数個設けられた爪ユニットｅはロ
ッド２０で連動連結されているので、すべての爪６は連
動して引き込み・突出動作をする。したがって可動子２
８の変位によりシャフト１の長手方向のすべての爪６の
位置を知ることができ、且つすべての爪６が拡径部Ｄを
掘削しているかどうかを検知することができる。またシ
ャフト１の長手方向にピッチをおいて設けられた複数個
の爪６は、すべて同時に、且つ実質的に一体的に引き込
み・突出動作を行うことができる。
転時と逆回転時では、固定子１２、１３に対する可動子
２８の相対的な位置が変位する。また固定子１２、１３
と可動子２８はシャフト１の上部にあって地面上に露出
している。したがって作業者がこの変位を目視するなど
して確認することにより、爪６が外方へ突出して拡径部
Ｄを形成しているかどうかを確認できる。なお、位置セ
ンサーなどのセンサーにより可動子の相対的な変位を検
出し、ブザー、報知灯、ディスプレイなどの報知手段に
より作業者に報知してもよい。またシャフト１の長手方
向にピッチをおいて複数個設けられた爪ユニットｅはロ
ッド２０で連動連結されているので、すべての爪６は連
動して引き込み・突出動作をする。したがって可動子２
８の変位によりシャフト１の長手方向のすべての爪６の
位置を知ることができ、且つすべての爪６が拡径部Ｄを
掘削しているかどうかを検知することができる。またシ
ャフト１の長手方向にピッチをおいて設けられた複数個
の爪６は、すべて同時に、且つ実質的に一体的に引き込
み・突出動作を行うことができる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、シ
ャフトを逆回転させる際には、爪をブロックから徐々に
突出させながら、爪により拡径部を安定的に且つ確実に
掘削することができる。また爪が外方へ突出して拡径部
を掘削しているかどうかを簡単に確認することができ
る。
ャフトを逆回転させる際には、爪をブロックから徐々に
突出させながら、爪により拡径部を安定的に且つ確実に
掘削することができる。また爪が外方へ突出して拡径部
を掘削しているかどうかを簡単に確認することができ
る。
【図１】地中孔の掘削装置の斜視図
【図２】地中孔の掘削装置の分解斜視図
【図３】（ａ）地中孔の掘削装置のシャフトユニットの
斜視図 （ｂ）地中孔の掘削装置の可動ユニットの斜視図
斜視図 （ｂ）地中孔の掘削装置の可動ユニットの斜視図
【図４】（ａ）地中孔の掘削装置の装着体と連結子の位
置関係を示す正面図 （ｂ）地中孔の掘削装置の装着体と連結子の位置関係を
示す正面図
置関係を示す正面図 （ｂ）地中孔の掘削装置の装着体と連結子の位置関係を
示す正面図
【図５】地中孔の掘削装置の第１ユニットの平面図
【図６】地中孔の掘削装置の第２ユニットの平面図
【図７】（ａ）地中孔の掘削装置の正回転時の平断面図
（ｂ）地中孔の掘削装置の正回転時の部分断面図
【図８】（ａ）地中孔の掘削装置の逆回転時の平断面図
（ｂ）地中孔の掘削装置の逆回転時の部分断面図
【図９】（ａ）地中孔の掘削装置の正回転時の側面図
（ｂ）地中孔の掘削装置の逆回転時の側面図
【図１０】（ａ）シャフトの正回転時の側面図
（ｂ）シャフトの逆回転時の側面図
１ シャフト
２ 中心孔
３ 軸受
６ 爪
７ ピン
１２、１３ 固定子
２１ 装着体
２２ フランジ
２３ ブロック
２５ 孔部
２８ 可動子
Ａ シャフトユニット
Ｂ 可動ユニット
ａ 第１ユニット
ｂ 第２ユニット
ｃ 第３ユニット
ｄ 第４ユニット
ｅ 爪ユニット
ｆ 検知ユニット
Claims (10)
- 【請求項１】 シャフトと、シャフトの下端部に装着さ
れた掘削子と、シャフトに装着された第１ユニットと、
シャフトの周りを回転自在にシャフトに遊着された第２
ユニットを備え、前記第１ユニットに拡径部掘削用の棒
状の爪をピンを中心に水平方向に回転自在に軸着して設
け、また前記第２ユニットに前記棒状の爪が引き込み・
突出自在に挿入されて引き込み・突出動作のガイド部と
なる孔部が形成されたブロックを設け、前記第１ユニッ
トと前記第２ユニットにより地中孔に拡径部を掘削する
ための爪ユニットを構成し、前記シャフトが正回転して
地中孔を掘削するときは前記第２ユニットは地中孔の土
から受ける反力のために前記シャフトに対してその正回
転方向と逆方向に回転してこれにより前記爪は前記ブロ
ック内に引き込み、前記シャフトが逆回転するときは前
記第２ユニットは土中から受ける反力のために前記シャ
フトの逆回転方向と逆方向に回転してこれにより前記爪
は前記ブロックから外方へ突出して拡径部を掘削するよ
うにしたことを特徴とする地中孔の掘削装置。 - 【請求項２】 前記第２ユニットは、前記シャフトに遊
着される装着体と、装着体から側方へ突出するフランジ
を有し、このフランジに前記ブロックを装着したことを
特徴とする請求項１記載の地中孔の掘削装置。 - 【請求項３】 前記シャフトに、地盤改良液を流す中心
孔が形成されていることを特徴とする請求項１または２
記載の地中孔の掘削装置。 - 【請求項４】 前記請求項１または２に記載の地中孔の
掘削装置を用いる地中孔の掘削方法であって、前記シャ
フトを正回転させながら前記爪を前記ブロックの内部に
引き込ませて下降させることにより地中孔を掘削する工
程と、地中孔を所定深さまで掘削したならば、前記シャ
フトを逆回転させることにより前記爪を前記ブロックか
ら突出させて拡径部を掘削する工程と、前記シャフトを
正回転させて前記爪を前記ブロック内に引き込ませ、シ
ャフトを地上に引き上げる工程とを含むことを特徴とす
る地中孔の掘削方法。 - 【請求項５】 前記請求項３に記載の地中孔の掘削装置
を用いる地中孔の掘削方法であって、前記シャフトを正
回転させながら前記爪を前記ブロックの内部に引き込ま
せて下降させることにより地中孔を掘削する工程と、地
中孔を所定深さまで掘削したならば、前記シャフトを逆
回転させることにより前記爪を前記ブロックから突出さ
せて拡径部を掘削する工程と、前記シャフトを正回転さ
せて前記爪を前記ブロック内に引き込ませ、シャフトを
地上に引き上げる工程とを含み、且つ前記中心孔に地盤
改良液を流し、前記シャフトから吐出させて地中孔の土
と攪拌混合することを特徴とする地中孔の掘削方法。 - 【請求項６】 地盤改良液を流すための中心孔が形成さ
れたシャフトと、このシャフトに突設されてこのシャフ
トの正回転時には引き込み、逆回転時には突出する拡径
部掘削用の爪と、この爪の引き込み・突出動作に連動し
て変位する可動子とを備え、この可動子の変位から前記
爪の突出を検知するようにしたことを特徴とする地中孔
の掘削装置。 - 【請求項７】 前記爪を含む爪ユニットが前記シャフト
の長手方向にピッチをおいて複数個設けられており、か
つ前記爪の引き込み・突出動作に連動する連結部材によ
り上下方向の各爪ユニットを連結し、この連結部材に前
記可動子を取り付けたことを特徴とする請求項６記載の
地中孔の掘削装置。 - 【請求項８】 前記シャフトに固定子を設け、この固定
子に対する前記可動子の相対的な位置から、前記爪の突
出を検知するようにしたことを特徴とする請求項６また
は７記載の地中孔の掘削装置。 - 【請求項９】 請求項６〜８のいずれかに記載の地中孔
の掘削装置を用いる地中孔の掘削方法であって、前記シ
ャフトを正回転させながら前記爪を引き込ませて下降さ
せることにより地中孔を掘削する工程と、前記シャフト
を逆回転させながら前記爪を外方へ突出させて拡径部を
掘削する工程と、前記シャフトを正回転させて前記爪を
引き込ませ、前記シャフトを地上に引き上げる工程を含
み、前記可動子の変位を確認することにより、前記爪が
外方へ突出しているかどうかを確認することを特徴とす
る地中孔の掘削方法。 - 【請求項１０】 前記中心孔に地盤改良液を流し、前記
シャフトから吐出させて地中孔の土と攪拌混合すること
を特徴とする請求項９記載の地中孔の掘削方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002132493A JP3451083B2 (ja) | 2002-05-08 | 2002-05-08 | 地中孔の掘削装置および掘削方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002132493A JP3451083B2 (ja) | 2002-05-08 | 2002-05-08 | 地中孔の掘削装置および掘削方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28193099A Division JP3340980B2 (ja) | 1999-10-01 | 1999-10-01 | 地中孔の掘削装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002371781A JP2002371781A (ja) | 2002-12-26 |
| JP3451083B2 true JP3451083B2 (ja) | 2003-09-29 |
Family
ID=19194396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002132493A Expired - Fee Related JP3451083B2 (ja) | 2002-05-08 | 2002-05-08 | 地中孔の掘削装置および掘削方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3451083B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102578068B1 (ko) * | 2023-01-30 | 2023-09-14 | 김태성 | 오거 스크류용 확장형 굴착비트 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5593803B2 (ja) * | 2010-04-21 | 2014-09-24 | 三菱マテリアル株式会社 | 掘削工具 |
-
2002
- 2002-05-08 JP JP2002132493A patent/JP3451083B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102578068B1 (ko) * | 2023-01-30 | 2023-09-14 | 김태성 | 오거 스크류용 확장형 굴착비트 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002371781A (ja) | 2002-12-26 |
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