JP3502443B2 - ケーシングオーガ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アースオーガマシンに
取り付けて使用するケーシングオーガに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のケーシングオーガは、図３
（ａ）、（ｂ）に示すように、先端部１を本体２にフラ
ンジ接手３を介して脱着可能に結合してある。先端部１
は、比較的短いケーシングパイプ４内に軸受５を設け、
この軸受５にスラストスクリュー６のスクリュー軸７を
回転自在に支持し、スクリュー軸７を本体２側へ突出さ
せてある。本体２は、長いケーシングパイプ８（図には
下端部のみを示してある）の内部にスクリュー軸７に連
結された回転軸９を有している。スクリュー軸７と回転
軸９との連結は六角孔１０に六角軸１１を嵌合させた構
成の軸接手によるものである。そして、フランジ接手３
は、先端部１のケーシングパイプ４に設けたフランジ１
２と、本体２のケーシングパイプ８に設けたフランジ１
３と、フランジ１２、１３を結合しているボルト１４、
ナット１５とで構成されている。なお、図示を省略した
が、ケーシングパイプ４、８の外周にはフランジ１２、
１３と略同じ突出量の５０ｍｍ程度突出したスパイラル
を設けてある。また、先端部１の下端の円錐形の部分は
内圧の上昇によって下方に開く蓋であるが、この部分は
蓋がなくてビットを設けた開放形のものもある。このケ
ーシングオーガは、アースオーガマシンに取り付け、リ
ーダーを備えたクローラクレーンで鉛直に支持して、例
えば、砕石杭を造成する場合に使用される。砕石杭は未
改良のゆるい砂質地盤が地震の際に液状化する問題を解
決する手段として適用されているものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のケーシングオー
ガは、使用により先端部１が摩耗したり、破損したりす
るから、交換して使用する。前述したように先端部１と
本体２とがフランジ接手３によって連結されていたか
ら、先端部１の脱着にはボルト１４、ナット１５の螺合
を外しそして螺合する操作が必要である。ケーシングオ
ーガのフランジ接手３のフランジ１２、１３は、穿孔時
の穿孔抵抗を小さくするためにケーシングパイプ４、８
の外周面からできるだけ突出しないように小さく形成し
てあり、従ってボルト１４が細くなっており、しかも十
分な回転力を伝達するためにボルト１４、ナット１５の
数を多くしてある。図３のものはフランジの外径６００
ｍｍのもので、２０ｍｍのボルト１４を２４本使用して
ある。従って、先端部１の交換に手間と時間を要する上
に、フランジによる穿孔時の推進抵抗が大きい問題があ
った。本発明は、ケーシングオーガの先端部の交換を容
易にして、人手と時間を節約できるようにすると共に穿
孔時の推進抵抗を軽減することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の手段は、先端部
を接手を介して本体に着脱可能に設けたケーシングオー
ガにおいて、前記接手が、前記本体のケーシングパイプ
と先端部のケーシングパイプの接続状態で対向する端面
に互いに係合して回転力を伝達するように設けた歯部
と、前記本体と前記先端部の双方のケーシングパイプ内
孔に跨がって嵌合し本体に固定された円筒部材と、前記
先端部と前記円筒部材の嵌合部を半径方向に貫通して固
定される抜け止め部材とからなることを特徴とする。前
記抜け止め部材は、頭部付きのピンであり、その頭部を
前記先端部に溶接によって固定されているものとするの
がよい。また、前記歯部は、矩形歯形とするのがよい。

【０００５】

【作用】本発明の手段によれば、本体から先端部への回
転力の伝達及び本体と先端部の間の押圧力の伝達は歯部
と抜け止め部材を介して行い、本体と先端部の間の引張
り力の伝達は抜け止め部材を介して行う。ケーシングパ
イプに設けた歯部は回転力の伝達を十分に受け持つよう
にすることが可能であり、抜け止め部材はケーシングパ
イプの外周面にあまり突出しないように、しかもある程
度太いものを設けることが可能であり、本体と先端部の
間に作用する引張り力はあまり大きいものではなく、結
局抜け止め部材に加わる負荷を軽減できる構成であるか
ら、抜け止め部材の数が少なくても良くなる。従って、
本体に対する先端部の脱着操作は、従来のフランジ結合
用のボルトの数よりも少ない数の抜け止め部材を脱着す
ることになる。抜け止め部材はねじでもよいがピンでも
よい。また、抜け止め部材はケーシングパイプの外面に
フランジのように全周に突出することはなく、突出量も
小さくすることができる。

【０００６】抜け止め部材を、頭部付きのピンとし、頭
部を前記先端部に溶接によって固定したときは、ねじ等
の操作の代わりに溶接を行うことになるが、この場合の
溶接はピンが脱落しない程度の極めて簡単な溶接でよ
く、従来のフランジ結合のための適切なねじの締め込み
加減及び固着状態となったねじを弛める作業などのよう
に手間が掛からず、ねじの場合よりも簡略である。ま
た、ピンの取り外しはトーチを用いて簡単に行うことが
でき、溶接箇所が交換される先端部に限定されるので継
続使用する本体側に溶接傷が残らない。矩形歯形とした
ときは、簡単に加工でき、回転力の伝達において、例え
ば台形歯形のように軸線に平行でない係合面とした場合
のように、軸方向分力が生じないから、ピンに余分な力
が作用しない。

【０００７】

【実施例】本発明の一実施例を図１、図２を用いて説明
する。図２において、（ａ）はアースオーガマシン２０
の概略の構成を示し、（ｂ）は（ａ）の下部に連続して
いるケーシングオーガ２１を示し、（ｃ）は（ｂ）のケ
ーシングオーガ２１の断面を示している。ケーシングオ
ーガ２１は、先端部２２を接手２３を介して本体２４に
脱着可能に設けてある。この実施例のケーシングオーガ
は外径が６００ｍｍのものである。先端部２２は、図２
（ｂ）、（ｃ）に示すように、先端部のケーシングパイ
プ２５の内部にスラストスクリュー２６を軸受２７で支
持し、ケーシングパイプ２５の外周面にスパイラル２８
を設け、先端にビット２９を固定された開放形のもので
あり、本体２４の端部と対向する側に接手２３の片側を
形成してある。本体２４は、図２（ｂ）、（ｃ）に示す
ように、穿孔長さに対応する長さのケーシングパイプ３
０の先端部２２と対向する側に接手２３の他の片側を形
成し、ケーシングパイプ３０の外周に前記スパイラル２
８に連続するようにスパイラル３１を設け、ケーシング
パイプ３０内部を通り軸受３２で支持された回転軸３４
を設けてある。回転軸３４には前記スラストスクリュー
２６の軸が軸接手３３を介して連結される。ケーシング
パイプ３０、２５の外径は５０８ｍｍである。

【０００８】接手２３は、図１（ａ）〜（ｄ）に示すよ
うに、歯部３５、３６と、円筒部材３７と、抜け止め部
材３８とで構成されている。歯部３６は本体２４のケー
シングパイプ３０に、歯部３５は先端部２２のケーシン
グパイプ２５に夫々形成されており、双方の歯部３５、
３６は互いに回転力を伝達するために回転に対して係合
するように設けられた矩形の凹凸である。すなわち、歯
部３５の凹部に歯部３６の凸部が嵌まり込み、歯部３６
の凹部に歯部３５の凸部が嵌まり込み、互いに係合する
面はケーシングパイプ３０、２５の軸線を通る半径方向
の面に沿った面である。その面は周方向に４５°間隔で
形成されており、従ってケーシングパイプ３０、２５は
夫々に４個の凸部と４個の凹部からなる歯部を有してい
る。

【０００９】円筒部材３７は、ケーシングパイプ３０、
２５の内孔に略半分づつ嵌入した外径の短円筒体であ
り、一方の端部３７ａをケーシングパイプ３０内面に溶
接されている。この溶接のためにケーシングパイプ３０
は端部を接手を形成する部材３０ａとして形成し、円筒
部材３７を溶接した後に部材３０ａを溶接により継ぎ足
してある。抜け止め部材３８は、８本のボルトを用いて
あり、歯部３５、３６が係合した状態で、先端部２２の
ケーシングパイプ２５と円筒部材３７の嵌合している部
分を半径方向に貫通して穿設したピン孔３９にボルトを
外側から挿入して固定してある。その固定は、溶接であ
り、取り外しを考慮してボルト頭部をケーシングパイプ
２５に部分的に溶接してある。

【００１０】図２（ａ）に示した、アースオーガマシン
２０は、ケーシングオーガ２１のケーシングパイプ３０
の上端を結合されていてこれを回転駆動するアースオー
ガマシン２０ａと、内部の回転軸３４を結合されていて
これを回転駆動するアースオーガマシン２０ｂとからな
り、ケーシングパイプ３０内に上端部から砕石を供給す
るためのホッパ４０を設けてある。砕石杭の造成につい
て簡単に説明しておくと、先ずアースオーガマシン２０
ａ、２０ｂによりケーシングオーガ２１を回転駆動して
穿孔して所定深さに達すると、ホッパー４０から砕石を
供給し、アースオーガマシン２０ａを穿孔時と逆に回転
させて徐々に引き抜きながらスクリュー２６によって砕
石を下端から押し出しながら加圧して砕石杭とする。

【００１１】ケーシングオーガ２１は、例えば１０ｍの
砕石杭を６００本造成するとき、５〜８回先端部２２を
交換する必要がある。その交換においては、抜け止め部
材０８の溶接部をトーチを用いて除去し、抜け止め部材
３８を全て抜き去り、先端部２２を取り外す。そして準
備してある別の先端部２２を装着して抜け止め部材３８
を挿入して溶接する。この脱着作業に要する時間は、多
数のボルトとナットを用いた従来のフランジ接手の脱着
に要する時間に比べて半分以下となった。

【００１２】上記実施例において、抜け止め部材３８に
ボルトを用いたが、これに代えてねじのない頭付きのピ
ンを用いてもよい。また、ボルト３８は溶接に代えて、
ケーシングパイプ２５又は円筒部材３７の貫通孔３９の
いずれか一方をねじ孔としてねじ止めしてもよい。

【００１３】

【発明の効果】本発明のケーシングオーガは、本体に接
手を介して結合した先端部の脱着が、事実上従来のフラ
ンジ結合用のボルトの数よりも少ない数の抜け止め部材
を脱着するものであるから、先端部の交換に要する時間
が従来よりも大幅に短縮される。従って、その分ケーシ
ングオーガ使用機械の稼働率が向上する。また、抜け止
め部材は、ケーシングパイプの外面に従来のフランジの
ように全周に突出することはなく、突出量も小さくする
ことができるから、穿孔時の推進抵抗が少なくなる。

【００１４】抜け止め部材を、頭部付きのピンとし、頭
部を前記先端部に溶接によって固定したときは、ねじ等
の操作の代わりに溶接を行うことになるが、この場合の
溶接はピンが脱落しない程度の極めて簡単な溶接でよ
く、従来のフランジ結合のための適切なねじの締め込み
加減及び固着状態となったねじを弛める作業などのよう
に手間が掛からず、ねじの場合よりも簡略である。ま
た、ピンの取り外しはトーチを用いて簡単に行うことが
でき、本体側に溶接傷が残らないから継続使用に全く問
題はない。従って、ケーシングオーガの先端部の交換を
短時間で行うことができる。矩形歯形としたときは、簡
単に加工でき、回転力の伝達において、例えば台形歯形
のように軸線に平行でない係合面とした場合のように、
軸方向分力が生じないから、ピンに余分な力が作用しな
い。従って、ピンの数を最も少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の主要部である接手部を示
し、（ａ）は正面図、（ｂ）は縦断面部分図、（ｃ）は
（ａ）の平面図、（ｄ）は接手の切り離し状態を示す正
面図である。

【図２】同実施例のケーシングオーガをアースオーガマ
シンに取り付けた状態を示し、（ａ）はアースオーガマ
シンの部分を示す概略正面図、（ｂ）は（ａ）の下部に
続くケーシングオーガ部分の正面図、（ｃ）は（ｂ）の
部分断面図である。

【図３】従来のケーシングオーガ先端部を示し、（ａ）
は部分縦断正面図、（ｂ）は横断面図である。

【符号の説明】

２１ ケーシングオーガ ２２ 先端部 ２３ 接手 ２４ 本体 ２５ ケーシングパイプ（先端部側） ２６ スクリュー ２７ 軸受 ２８ スパイラル ３０ ケーシングパイプ（本体側） ３１ スパイラル ３４ 回転軸 ３５ 歯部 ３６ 歯部 ３７ 円筒部材 ３８ 抜け止め部材 ３９ 貫通孔 ２０ アースオーガマシン ２０ａ アースオーガマシン（ケーシングパイプ用） ２０ｂ アースオーガマシン（回転軸用）

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端部を接手を介して本体に着脱可能に
   設けたケーシングオーガにおいて、前記接手が、前記本
   体のケーシングパイプと先端部のケーシングパイプの接
   続状態で対向する端面に互いに係合して回転力を伝達す
   るように設けた歯部と、前記本体と前記先端部の双方の
   ケーシングパイプ内孔に跨がって嵌合し本体に固定され
   た円筒部材と、前記先端部と前記円筒部材の嵌合部を半
   径方向に貫通して固定される抜け止め部材とからなるこ
   とを特徴とするケーシングオーガ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のケーシングオーガにお
   いて、前記抜け止め部材が、頭部付きのピンであり、そ
   の頭部を前記先端部に溶接によって固定されていること
   を特徴とするケーシングオーガ。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のケーシ
   ングオーガにおいて、前記歯部が、矩形歯形であること
   を特徴とするケーシングオーガ。