JP3859817B2 - 掘削用拡大ヘッド - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は掘削機における拡大ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から地中に杭を造成する場合や、既製の中空杭を建込む場合、杭の下端に杭より大径の球根をモルタル等により造成し、杭の基礎とする工法が行われている。
【0003】
上記球根の造成手段としては、掘削ロッドの下端に拡大刃を有する拡大ヘッドを装着し、この拡大ヘッドにより拡大掘りして球根を作るようになされている。
【0004】
従来の上記拡大ヘッドは、掘削ロッドの下端に接続される掘削ヘッドに一対の拡大刃を直径線上対称位置に略水平面内で旋回可能に枢支し、掘削ロッドを逆転させることにより拡大刃が土砂の抵抗を受けて突出するよう旋回し、その逆転動により地盤を拡大掘りするようになされたもの、あるいは実公昭58−17835号公報にみられるように拡大刃にバネにより拡開習性を与え、拡大刃の縮径は中空杭の内周面を利用して行わせるようになされたものがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに前者によるものでは、拡大刃が縮径時に拡大ヘッドの外径内に収納されているので土砂の抵抗を有効に受けられず、そのため掘削ロッドを逆転させても外方に突出しない場合があって、作動の信頼性に欠けるという問題があった。これは自立性の高い地盤の掘削時において著しい。
【0006】
また後者によるものでは、拡大刃の縮径時に中空杭の内周面を利用するものであるため、掘削時に中空杭を伴わずに掘削後に中空杭を建込む工法には使用することができないという問題があった。
【0007】
さらに前者の場合、作業終了後の引抜時に拡大刃が縮径するので、球根造成時に拡大刃が拡開したのか否かの確認ができなかった。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、拡大掘り時に拡大刃を確実に拡開して球根の造成を良好に行うことができ、中空杭に依存することなく縮径させることを可能ならしめることを課題とするもので、その解決手段として、掘削ロッドの下端に該ロッドに対し所要ストロークにわたり上下動可能に接続される拡大ヘッド本体を有し、この拡大ヘッド本体の下部外周部に拡大刃を水平面内で拡縮自在に設け、前記掘削ロッドが拡大ヘッド本体に対し上昇したとき、前記掘削ロッドの動きに連係して前記拡大刃が前記掘削ロッドの外径より外方に拡開されるようにしたことにある。
【0009】
前記拡大ヘッド本体の拡大刃がその拡開時に剪断されるシャーピンを設けるようにすれば、作業終了時にシャーピンが切断されているか否かをみることにより拡大刃が所定の位置に拡開して拡大掘りが行われたか否かの確認ができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。
【0011】
図1は本発明による掘削用拡大ヘッド1部分の正面を示し、図2は図1のA−A矢視図を示すもので、掘削ロッド2としてオーガスクリューの場合を示しており、この掘削ロッド2の下端に拡大ヘッド1が上下方向に所要のストロークLにわたりスライド可能に接続されている。
【0012】
上記拡大ヘッド1は、その中心軸部3の外周に前記掘削ロッド2の外周のスクリュー羽根4と一連となるスクリュー羽根5を有する拡大ヘッド本体6を備え、この拡大ヘッド本体6の上端の断面非円形(図では六角形断面)の接続部7が掘削ロッド2の下端の該接続部7と同断面形状の接続穴8に挿入され、この接続穴8の内部の両側部を横切るように拡大ヘッド本体6に挿着されるピン9,9が前記接続部7の側面に形成された上下方向に延びる長穴10,10に嵌合されて拡大ヘッド本体6の上下動する範囲(ストローク30mm程度)が定められて抜止めとされている。
【0013】
前記拡大ヘッド本体6には左右一対の拡大刃ホルダ11,11が固設され、この拡大刃ホルダ11,11の外端近くには拡大刃12,12の基部が軸13,13により水平面内で旋回動自在に取付けられ、これら拡大刃12,12の刃先12a,12aは互いに逆方向を向き、掘削ロッド2の正転時(矢印イ)には各拡大刃12,12の刃先12a,12aが回転方向後部側となる向きとされている。
【0014】
前記拡大刃ホルダ11,11の基部には、前記拡大ヘッド本体6の軸心と拡大刃12の軸13の中心とを結ぶ線に対し拡大刃12の刃先12a側に寄った位置に向かって延びる切溝14が形成されており、この切溝14内にスライドピース15が摺動自在に嵌合されている。
【0015】
このスライドピース15,15と拡大ヘッド本体6の中心軸部3との間には、前記掘削ロッド2の下端両側に連結金具16を介して懸吊支持された左右の操作杆17,17の下端が挿入されている。この操作杆17,17の内面側は前記拡大ヘッド本体6の中心軸部3の外面にそっておかれ、操作杆17,17の下端外側面には斜め上向きの傾斜面18,18(図4示)が形成されており、この傾斜面18,18がスライドピース15,15の傾斜面に摺接されている。
【0016】
前記操作杆17,17とスライドピース15,15との位置関係は、掘削ロッド2が下降して拡大ヘッド本体6が相対的に上昇した位置にあるときは操作杆17,17はスライドピース15,15を押さず、掘削ロッド2が拡大ヘッド1を残置したまま所要ストロークLにわたり上昇したとき操作杆17,17も共に上昇してその傾斜面18,18でスライドピース15,15を押し、その押出しにより拡大刃12,12が押されて図4(B)のように拡大刃12,12の刃先12a,12aが掘削ロッド2の外径より若干突出するようになっている。
【0017】
前記拡大刃12,12の外端位置にはシャーピン19,19が挿通されて拡大ヘッド本体6に対し縮径位置に保たれており、拡大刃12,12の刃先12a,12aが突出する方向に旋回して最大突出状態となる過程においてシャーピン19,19が拡大刃ホルダ11,11の先端に当って土圧により剪断されるようになっている。
【0018】
図1、図3(A),(B)において20は拡大ヘッド本体6の下端に設けられた掘削刃、図4、図5において21はモルタル等の薬液注入用パイプで、拡大ヘッド本体6の下端の図示しない注出口を通じて薬液を注出するためのものである。
【0019】
次に上記実施形態の作用を説明する。
【0020】
掘削開始時には拡大刃12,12は図3(A)、図5(A)のように縮径状態におかれており、拡大ヘッド1の掘削刃20により地盤が掘削され、そのスクリュー羽根5および掘削ロッド2のスクリュー羽根4により掘削土砂が上方へ運ばれて排出される。
【0021】
所定の深度に到達し、掘削穴の下端を拡大掘りするときは、拡大ヘッド1を未掘削の底盤に接地させた状態で掘削ロッド2を上方へ引上げる。すると掘削ロッド2と共に操作杆17,17が引上げられ、これら操作杆17,17の下端の傾斜面18,18がスライドピース15,15を外方へスライドさせ、このスライドピース15,15が拡大刃12,12の側面を押圧し、拡大刃12,12を若干拡開させる(図3(B),図5(B))。
【0022】
これにより拡大刃12,12の刃先12a,12aは未掘削の周辺地盤にくい込んで土砂の抵抗を十分に受けることができる状態となる。したがってこの状態において掘削ロッド2を逆転させれば、拡大刃12,12は周辺地盤の抵抗を受けて図5(B)に鎖線で示すように最大拡大径を実現する。そしてこの状態に至る過程においてシャーピン19,19は拡大刃ホルダ11,11の先端に当り、剪断作用を受けて切断される。
【0023】
こうして拡大刃12,12が拡開した状態で掘削ロッド2を逆転駆動しつつ上方に引上げ、同時に薬液注入用パイプ21を通じてセメントミルク等の薬液を注入すれば、拡大刃12,12により拡大掘りされた部位、すなわち杭の下端に拡大球根杭が造成されることになる。
【0024】
拡大球根杭の造成後、掘削ロッド2を回収するときは、掘削ロッド2を正転駆動させつつ引上げれば、拡大刃12,12の外端が地盤により押し込まれて縮径し、そのまま引上げることができる。
【0025】
掘削ロッド2を地上に引上げたのち、シャーピン19,19の状態を見て、これが剪断されていれば拡大刃12,12が所定の開度に拡張して拡大掘りが行われたことが分り、施工後において拡大掘りが行われたか否かの確認ができる。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、掘削ロッドとその下端に接続された拡大ヘッドとの相対的上下動により拡大刃を少くとも掘削ロッドの外径(スクリュー羽根を有する場合はその外径)よりも外方に拡開するようにしたので、土砂の抵抗を確実に受けさせて、以後支障なく最大径に拡大させることができ、地中内での拡大掘りを確実に行わせることができる。
【0027】
また請求項2のように、拡大刃の拡開時に切断されるシャーピンを設ければ、施工時に拡大刃が拡開したか否かの確認を施工後に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による掘削用拡大ヘッドを掘削ロッドの下端に接続した状態の正面図。
【図2】図1のA−A矢視図。
【図3】図1の側面を示し、(A)は掘削ロッド下降時、(B)は同引上げ時の状態を示す側面図。
【図4】(A)は図3(A)の、(B)は図3(B)の各要部の断面図。
【図5】(A)は図3(A)、図4(A)の状態時の、(B)は図3(B)、図4(B)の状態時の各拡大刃の状態を示す説明図。
【符号の説明】
1 拡大ヘッド
2 掘削ロッド
4,5 スクリュー羽根
6 拡大ヘッド本体
7 接続部
8 接続穴
9 ピン
10 長穴
11 拡大刃ホルダ
12 拡大刃
15 スライドピース
17 操作杆
18 傾斜面
19 シャーピン
Claims (2)
- 掘削ロッドの下端に該ロッドに対し所要ストロークにわたり上下動可能に接続される拡大ヘッド本体を有し、この拡大ヘッド本体の下部外周部に拡大刃を水平面内で拡縮自在に設け、前記掘削ロッドが拡大ヘッド本体に対し上昇したとき、前記掘削ロッドの動きに連係して前記拡大刃が前記掘削ロッドの外径より外方に拡開されるようにしたことを特徴とする掘削用拡大ヘッド。
- 前記拡大ヘッド本体の拡大刃がその拡開時に剪断されるシャーピンを有している請求項1記載の掘削用拡大ヘッド。
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- 1997-06-17 JP JP15959797A patent/JP3859817B2/ja not_active Expired - Lifetime
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