JP3474250B2 - 掘削機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は掘削機に係り、特にオー
ガスクリユおよびケーシングを有する掘削機に関する。

【０００２】

【従来の技術】地中に杭の造成や削孔等を行なわせるた
めの掘削機として、オーガスクリユと、このオーガスク
リユに外嵌されるケーシングとを備え、オーガスクリユ
およびケーシング下端の掘削刃により地盤を掘削し、ケ
ーシング内を通じオーガスクリユの羽根により土砂を排
出させるようにしたものがある。

【０００３】この種の掘削機は、ベースマシン等に立設
されるリーダマストの側面のガイドレールにそってオー
ガ駆動装置とケーシング駆動装置がそれぞれ個別のワイ
ヤにより昇降自在に吊持され、ベースマシンに搭載のウ
インチによりワイヤを巻上げ巻下げすることにより掘削
時の下降、掘削終了時等の引抜きを行なわせるようにな
っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかして上記のような
掘削機において、ケーシングを引抜くときケーシングと
地盤との摩擦によりワイヤに加わる負荷が過大になるこ
とがある。そのためワイヤによる引抜き力を大きくしな
ければならないが、ワイヤによる引抜き力を増大させる
にはリーダマストの強度の関係で限界があり、またこれ
に耐え得るようにするためには、リーダマストをはじめ
各部の強度を大きくしなければならず、その結果、掘削
機の大型化を招くという問題点があった。

【０００５】本発明はこれに鑑み、ケーシングの引抜き
をワイヤに依存することなく、かつ大きい摩擦抵抗があ
ってもこれを独立して引抜くことができる掘削機を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段は、オーガスクリュに外嵌するケーシングを 地
盤に押込むとともに前記地盤から引抜くことができる掘
削機であって、 ワイヤにより吊持されつつリーダマスト
のガイドレールに沿って昇降可能な、枠状に構成された
枠状本体と、 前記枠状本体に回転自在に支持された旋回
部材と、 前記旋回部材を回転駆動するための、前記枠状
本体に装着された駆動モータと、 前記旋回部材に連結さ
れて前記旋回部材と一体に回転する、前記ケーシングを
着脱自在にチャックするための上部チャック装置と、 地
盤上に設置される板状本体を有しつつ前記上部チャック
装置の下方に配設される、前記ケーシングを着脱自在に
チャックするための下部チャック装置と、 その基部が前
記板状本体に固着されつつ上下方向に伸縮する左右の油
圧シリンダと、を備え、 前記枠状本体には、前記左右の
油圧シリンダの先端がその下面に当接して前記枠状本体
を押し上げるための左右に突出する鍔部が設けられてい
ることを特徴としている。

【０００７】

【作用】地盤を掘削するに際しては、上部チャック装置
を作動させてケーシングをチャックすると共に下部チャ
ック装置をフリー状態とし、オーガ駆動装置およびケー
シング駆動装置を駆動してオーガスクリユおよびケーシ
ングに回転を与え、地盤を所定深度まで掘削する。

【０００８】掘削終了後、ケーシングを引抜く際に、地
盤との摩擦によりワイヤによる吊り上げ力だけでは引抜
けないときは、まず上部チャック装置を作動させてケー
シングをチャックさせ、下部チャック装置はフリーとし
て油圧シリダを伸長作動させれば、下部チャック装置は
地盤上にあるためその反力を受止めてケーシング駆動装
置がケーシングを伴なって上昇し、ケーシングが引抜か
れる。

【０００９】上記の引抜きを行なってもなお未だ摩擦抵
抗が大きい場合には、上記引上げ状態下において上部チ
ャック装置をフリーとし、下部チャック装置でケーシン
グを固定したのち油圧シリンダを短縮させ、ケーシング
駆動装置を下降させる。ついで上部チャック装置を作動
させ、油圧シリンダを伸長作動させてケーシング駆動装
置を押し上げ、これと共にケーシングを引抜いて行く。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例を参照して
説明する。図１は本発明の一実施例の正面を示し、図２
は同側面を示しており、ベースマシン１等に立設された
リーダマスト２の前面縦方向に配設されているガイドレ
ール３にそって上部にオーガ駆動装置４が、下部にケー
シング駆動装置５がそれぞれワイヤ６，７により個別に
吊持され、これらのワイヤ６，７はリーダマスト２の上
端のシーブ（図示省略）を経由してベースマシン１上の
図示しないウインチに導かれ、このウインチにより巻上
げ巻下げすることによりオーガ駆動装置４、ケーシング
駆動装置５がそれぞれガイドレール３にそって昇降させ
るようになっている。

【００１１】上記オーガ駆動装置４は、内部に駆動モー
タ８および減速機を有し、その減速機の出力軸９にオー
ガスクリユ１０の上端が連結されていて、駆動モータ８
の駆動によりオーガスクリユ１０に回転が与えられるよ
うになっている。

【００１２】前記ケーシング駆動装置５は、両側に駆動
モータ１１，１１（図３）および減速機を有し、このケ
ーシング駆動装置５内はケーシング１５が上下方向に貫
通し得るよう中央領域にケーシング１５の挿通の障害と
なるような部材は存在していない。

【００１３】上記ケーシング駆動装置５の下部には、ケ
ーシング１５に外嵌されてその外周を咬持する上部チャ
ック装置１６がケーシング駆動装置５と一体に昇降する
よう設けられており、この上部チャック装置１６の下方
位置にはこれとは独立してケーシング１５に外嵌されそ
の外周を咬持する下部チャック装置１７が設けられてい
る。

【００１４】そして前記ケーシング駆動装置５の左右に
突出する鍔部１８，１８と下部チャック装置１７の上面
との間には左右の油圧シリンダ１９，１９が介在されて
いる。ケーシング１５の引抜きのみを行なわせる機種と
する場合には、油圧シリンダ１９，１９のピストンロッ
ドの上端とケーシング駆動装置５の鍔部１８，１８とは
連結せずともよく、当接させる構造とされる。ケーシン
グ１５の押し込みも行なわせる機種とする場合には、油
圧シリンダ１９，１９をケーシング駆動装置５に固定
し、ピストンロッドの先端をケーシング駆動装置５に連
結して下部チャック装置１７を上下移動可能とされる。

【００１５】ケーシング駆動装置およびこれに付帯する
上部チャック装置１６の詳細は、図３に正面図を、図４
に図３のＡ矢視図を示すように、ワイヤ７，７により吊
持される枠状本体２０は枠状を有し、その上部にワイヤ
７，７が掛るシーブ２１，２１が軸着されている。枠状
本体２０の内部両側には水平方向中心線に対し一側方へ
偏った位置に左右の駆動モータ１１，１１が縦置きに装
着（図３では便宜上中心線上に配置した図として画いて
ある。）されており、これら駆動モータ１１，１１の出
力軸１１ａ，１１ａ上のギヤ１２，１２がリング状の旋
回部材１４の外周の歯１３に噛合してこれに回転が与え
られるようになっている。この旋回部材１４は旋回ベア
リング２２により回転自在とされ、この旋回部材１４に
固定部２３ａにより連結される継手部材２３を介して上
部チャック装置１６が支持され、旋回部材１４の回転に
よりこれら継手部材２３および上部チャック装置１６が
回転されるように構成されている。

【００１６】上部チャック装置１６は、リング状をなす
リング状本体２４の一半部内に左右一対の弧状のチャッ
ク部材２５，２５がその基端を軸２６，２６により枢支
して設けられ、これらチャック部材２５，２５の自由端
間は開閉シリンダ２７により連結されていて、この開閉
シリンダ２７を短縮することにより左右のチャック部材
２５，２５の自由端が引き寄せられ、リング状本体２４
内を通るケーシング１５の外周にチャック部材２５，２
５の内側面が圧接し、リング状本体２４の内周面と左右
のチャック部材２５，２５の内側面との３点でケーシン
グ１５を不動状態にチャックするように構成されてい
る。

【００１７】下部チャック装置１７は、図５に平面図
を、図６に正面図を示すように、矩形板状をなす板状本
体２８の中央位置にケーシング１５が通る孔２９が設け
られており、この孔２９の円周方向一半部に左右一対の
弧状のチャック部材３０，３０がその基端を軸３１，３
１により枢支されて設けられ、これらチャック部材３
０，３０の自由端間は開閉シリンダ３２により連結され
ていて、この開閉シリンダ３２を短縮することにより左
右のチャック部材３０，３０の自由端が引き寄せられ、
前記孔２９内を通るケーシング１５の外周にチャック部
材３０，３０の内側面が圧接し、孔２９の内周面と左右
のチャック部材３０，３０の内側面との３点でケーシン
グ１５を不動状態にチャックするように構成されてい
る。

【００１８】図１、図２の実施例では、図６のように前
記油圧シリンダ１９，１９の基部が上記板状本体２８の
左右上面に固着されており、ピストンロッド１９ａ，１
９ａの上端には当板３３，３３があって前記ケーシング
駆動装置５の枠状本体２０の鍔部１８，１８の下面に当
接するようになっている。

【００１９】次に上記実施例の作用を説明する。

【００２０】掘削開始前においては、図１、図２に示す
ようにオーガ駆動装置４およびケーシング駆動装置５は
リーダマスト２の上方位置に引上げられており、オーガ
駆動装置４の出力軸９にはオーガスクリユ１０が、ケー
シング駆動装置５にはケーシング１５がそれぞれ連結さ
れて垂下される。

【００２１】こうしたのち上部チャック装置１６の開閉
シリンダ２７を短縮させてチャック部材２５，２５によ
りケーシング１５をチャックし、オーガ駆動装置４およ
びケーシング駆動装置５の各駆動モータ８，１１を駆動
し、オーガスクリユ１０およびケーシング１５に回転を
与え、オーガスクリユ１０の下端の掘削刃１０ａにより
地盤を掘削し排土しながら掘進するとともに、その掘削
された穴にケーシング１５を押込んで行く。

【００２２】図７（Ａ）は掘削を終了した時点での正面
を示しており、この状態からケーシング１５およびオー
ガスクリユ１０の引抜きに入るが、ケーシング１５が地
盤との摩擦によりワイヤ７による吊り上げ力だけでは引
抜くことができない場合には、まず上部チャック装置１
６を作動（開閉シリンダ２７を短縮）させてそのチャッ
ク部材２５，２５によりケーシング１５をチャックし、
下部チャック装置１７はフリーのままとして油圧シリン
ダ１９，１９を伸長作動させれば、下部チャック装置１
７の板状本体２８は地盤上にあるためその反力を受止め
てケーシング駆動装置５がケーシング１５を伴なって上
昇し、ケーシング１５が引上げられる。

【００２３】上記の引上げを行なっても、なお未だ摩擦
抵抗が大きい場合には、上記引上げ状態下において下部
チャック装置１７を作動してケーシング１５に固定し、
ケーシング１５の沈降を防ぐようにしたのち上部チャッ
ク装置１６をフリー（開閉シリンダ２７を伸長）とし、
油圧シリンダ１９，１９を短縮させてケーシング駆動装
置５を下降させ、下降限において上部チャック装置１６
を再び作動してケーシング１５をチャックさせ、下部チ
ャック装置１７をフリーとしたのち油圧シリンダ１９，
１９を伸長させてケーシング駆動装置５を押し上げ、こ
れによりケーシング１５を引抜いて行く。図７（Ｂ）
は、上記引抜き作用を何回か行なってケーシング１５が
抜き出された状態を示している。このときオーガ駆動装
置４もワイヤ６によって上方へ引上げられ、ケーシング
１５の引抜きの妨げとならないようにする。

【００２４】上記実施例では、ケーシング１５の引抜き
のみを対象とする機種とした場合であるため油圧シリン
ダ１９，１９のピストンロッド１９ａ，１９ａの上端と
ケーシング駆動装置５とは分離されているが、ケーシン
グ１５の掘入時に挿入抵抗が大きい場合の圧入機能を持
つ機種とする場合には、油圧シリンダ１９，１９のピス
トンロッド１９ａ，１９ａの上端とケーシング駆動装置
５の枠状本体２０の鍔部１８，１８とを連結することに
よって達成することができる。

【００２５】こうすることにより、ケーシング１５を圧
入するときは下部チャック装置１７の板状本体２８をカ
ウンタウエイトによる負荷、あるいは地盤側に適宜手段
により固定とし、下部チャック装置１７はフリーのまま
として油圧シリンダ１９，１９を伸長させ、ケーシング
駆動装置５を上昇させたのち上部チャック装置１６を作
動させてケーシング１５に固定し、ついで油圧シリンダ
１９，１９を短縮することによりケーシング駆動装置５
を引下げることによって上部チャック装置１６を介しケ
ーシング１５を地中に圧入することができる。上記作用
を繰返すことによりケーシング１５を所定の深度まで圧
入することができる。

【００２６】図８は他の変形例を示すもので、油圧シリ
ンダ１９，１９がケーシング駆動装置５の枠状本体２０
の左右両側部外面にピストンロッド１９ａ，１９ａが下
を向くように取付けられている点において前記実施例と
異なっている。

【００２７】この変形例においても、ケーシング１５を
引抜くには、油圧シリンダ１９，１９を短縮した状態で
ケーシング駆動装置５を下降させ、その上部チャック装
置１６を作動してケーシング１５に固定し、ついで油圧
シリンダ１９，１９を伸長させることによりケーシング
１５を引抜くことができる。

【００２８】またケーシング１５の圧入もできる機種と
する場合には、前記の実施例と同様に油圧シリンダ１
９，１９のピストンロッド１９ａ，１９ａと下部チャッ
ク装置１７とを連結すれば、前記実施例と同様にケーシ
ング１５を圧入させることができる。

【００２９】なお、上部および下部チャック装置１６，
１７の構造は、チャック部材によるもののほか、くさび
による締着等に置換してもよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、オ
ーガスクリユとケーシングとを有する通常の掘削機にお
いて、ケーシングを引抜く際にワイヤによる吊り上げ力
に依存することなく上部チャック装置と下部チャック装
置とを交互に作動させることにより油圧シリンダの力に
より引抜くことができるので、ワイヤに加わる負担が著
しく軽減され、これによりリーダマストをはじめ掘削機
の各部の強度増加を図る必要がなく、構造の大型化を回
避することができ、また摩擦抵抗の大きい土質の地盤で
あっても掘削作業の実施が容易にできる効果がある。

【００３１】また構造を変更することなくケーシングの
圧入機能を与えることができるので、利用範囲の拡大を
図ることができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す正面図。

【図２】同、側面図。

【図３】図１におけるケーシング駆動装置の正面図。

【図４】図１のＡ矢視図。

【図５】図１における下部チャック装置の平面図。

【図６】同、正面図。

【図７】（Ａ），（Ｂ）は作用説明図で、（Ａ）は掘削
終了時点の状態を示し、（Ｂ）はケーシング引抜き過程
を示す正面図。

【図８】他の変形例を示す正面図。

【符号の説明】

１ ベースマシン ２ リーダマスト ４ オーガ駆動装置 ５ ケーシング駆動装置 ６，７ ワイヤ ８，１１ 駆動モータ １０ オーガスクリユ １４ 回転部材 １５ ケーシング １６ 上部チャック装置 １７ 下部チャック装置 １８ 鍔部 １９ 油圧シリンダ２０ 枠状本体 ２４ リング状本体 ２５，３０ チャック部材 ２７，３２ 開閉シリンダ２８ 板状本体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭55−12493（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭61−33104（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21B 7/00 E21B 7/20 E21B 3/02 E02D 9/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】オーガスクリュに外嵌するケーシングを地
   盤に押込むとともに前記地盤から引抜くことができる掘
   削機であって、 ワイヤにより吊持されつつリーダマストのガイドレール
   に沿って昇降可能な、枠状に構成された枠状本体と、 前記枠状本体に回転自在に支持された旋回部材と、 前記旋回部材を回転駆動するための、前記枠状本体に装
   着された駆動モータと、 前記旋回部材に連結されて前記旋回部材と一体に回転す
   る、前記ケーシングを着脱自在にチャックするための上
   部チャック装置と、 地盤上に設置される板状本体を有しつつ前記上部チャッ
   ク装置の下方に配設される、前記ケーシングを着脱自在
   にチャックするための下部チャック装置と、 その基部が前記板状本体に固着されつつ上下方向に伸縮
   する左右の油圧シリンダと、を備え、 前記枠状本体には、前記左右の油圧シリンダの先端がそ
   の下面に当接して前記枠状本体を押し上げるための左右
   に突出する鍔部が設けられていることを特徴とする掘削
   機。
2. 【請求項２】前記油圧シリンダは、その先端が前記鍔部
   に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の掘
   削機。
3. 【請求項３】前記板状本体を前記地盤に固定するための
   固定手段をさらに備えることを特徴とする請求項２に記
   載した掘削機。