JP3947304B2 - 掘削装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケーシングチューブにより岩盤を掘削する掘削装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、特開昭62−228591号公報にあるように、ケーシングチューブの下端内壁にカッタを取り付け、ハンマグラブのシェルが挿入可能な幅で岩盤を掘削する。そして、ハンマグラブで円柱状に残った岩盤を効率よく排出すると共に、掘削時のケーシングチューブの内面抵抗を低減するようにしたものが知られている。
【0003】
また、実開平6−43090号公報にあるように、ケーシングチューブ内周に係合されるグリップ機構をワイヤロープによりケーシングチューブ内に吊下げ、グリップ機構にドリルを取り付けて、ケーシングチューブの回転と共にドリルを回転して掘削するものも知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした従来の前者のものでは、ケーシングチューブ内壁からカッタが飛び出しているため、ハンマグラブがカッタに干渉する場合がある。例えば、地層により岩盤に到達する前に比較的柔らかい地質の層が存在することが多い。そのような場合は、ハンマグラブにより先行堀りするが、ハンマグラブがカッタと干渉して先行堀りできない場合があるという作業性上の問題があった。また、掘削終了後、鉄筋カゴをケーシングチューブ内に挿入してから、ケーシングチューブを引き抜くが、その際、カッタが鉄筋カゴに引っ掛かり、スムースな引抜きができない場合があるという作業性上の問題があった。
【0005】
また、後者の場合では、ケーシングチューブ内の岩盤をドリルにより掘削するので、作業効率上の問題があった。
本発明の課題は、作業性よく、また、効率よく岩盤を掘削できる掘削装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
ケーシングチューブを回転させ地中に押し込むチュービング機構を備えると共に、ワイヤロープにより前記ケーシングチューブ内に吊下げられて前記ケーシングチューブ内周に係合されるグリップ機構を備え、該グリップ機構に掘削具を取り付けた掘削装置において、
前記グリップ機構は、前記ワイヤロープに吊り下げられたシャフトと、該シャフトに上下方向に摺動可能に挿着された中空部材と、前記ケーシングチューブの内周に沿って配置された複数のグリップ部材とを備え、前記中空部材に前記掘削具を取り付けると共に、前記シャフトの下方向の移動によりリンクを介して前記グリップ部材を拡開して前記ケーシングチューブ内周に係合させる。
【0007】
また、前記掘削具は、前記ケーシングチューブの内径よりも小さな外径を有する筒部材を備え、前記筒部材に前記ケーシングチューブの内周に沿って掘削する掘削ビットを取り付けると共に、前記掘削具に、前記掘削ビットにより掘削された円柱状の岩盤の外周に対向して配置されたチャック爪が揺動可能に支持されると共に、前記シャフトの上方向の移動により前記チャック爪を揺動させて前記岩盤の外周を把持することを特徴とする掘削装置がそれである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1に示すように、1はチュービング機構で、水平状態に保持されるベースフレーム2に、昇降フレーム3を昇降する昇降シリンダ4を1組立設し、昇降フレーム3に軸受け5を介してリング状の回転部材6を回転可能に支持している。回転部材6の外周にはギヤ7が形成されており、昇降フレーム3に設けた油圧モータ8の回転軸に固着した駆動ギヤ8aとギヤ7とをアイドルギヤ9を介して噛合させ、油圧モータ8の回転により回転部材6を回転するように構成されている。
【0009】
回転部材6の内周には、下端に掘削ビット10aが取り付けられたケーシングチューブ10を挿通可能な大きさのテーパ孔11が形成されており、テーパ孔11は下方に向かって縮径するように形成されている。回転部材6の上方には、昇降フレーム3に配置されたチャックシリンダ12により昇降されるブラケット13aが設けられており、ブラケット13aと回転部材6との間に、ベアリング13bを介して回転フレーム13cがブラケット13aと共に昇降するように支持されて配設されている。回転フレーム13cから吊下られた楔状のチャック部材14が、テーパ孔11とケーシングチューブ10との間に挿入されている。
【0010】
ケーシングチューブ10内には、図2に示すように、グリップ機構15がクレーン16により吊下られており、グリップ機構15は、スイベルジョイント17を介してクレーン16のワイヤロープ18に吊下られたシャフト19と、シャフト19に上下方向に摺動可能に装着された中空部材20と、ケーシングチューブ10の内周に沿って配置された複数のグリップ部材22とを備えている。
【0011】
シャフト19に固定された上部フランジ19a上にウエイト23が搭載されており、シャフト19と中空部材20との間にスプリング24が圧縮されて介装されている。上部フランジ19aとグリップ部材22とは、上部フランジ19aの下方への移動でグリップ部材22が拡開されるように、両端が揺動可能に支持されたリンク25で連結されている。また、中空部材20とグリップ部材22との間は、中空部材20の上方への移動でグリップ部材22が拡開されるように、上下一組のリンク26,27で連結されている。
【0012】
中空部材20の下端フランジ20aには、掘削具30が取り付けられている。掘削具30は、図3に示すように、ケーシングチューブ10と同芯上に配置された筒部材32を備えており、筒部材32の外径はケーシングチューブ10の内径よりも僅かに小さく形成されている。この筒部材32の下端には、第1掘削ビット34が取り付けられている。
【0013】
また、筒部材32の内壁にはホルダ部材36が取り付けられており、このホルダ部材36には第2掘削ビット38が取り付けられている。本実施形態では、ホルダ部材36に3個の第2掘削ビット38が並べられて取り付けられており、第1掘削ビット34及び第2掘削ビット38により岩盤が掘削される際には、ケーシングチューブ10の内壁から内側に向かって所定幅で溝が掘削されるように構成されている。溝の大きさは図示しないハンマグラブのシェルが挿入できる程度であればよい。
【0014】
次に、前述した本実施形態の掘削装置の作動について説明する。
まず、ケーシングチューブ10が挿入され、チャックシリンダ12が駆動されてブラケット13aを下降させる。これにより、ベアリング13b、回転フレーム13cを介してチャック部材14がテーパ孔11とケーシングチューブ10との間に挿入され、チャック部材14により回転部材6とケーシングチューブ10とが締結される。
【0015】
次に、油圧モータ8が回転駆動されて、駆動ギヤ8a、アイドルギヤ9を介して回転部材6が回転され、回転部材6の回転と共にケーシングチューブ10が回転される。また、昇降シリンダ4を駆動して昇降フレーム3を下降させ、回転部材6、チャック部材14等を介してケーシングチューブ10を地中に押し込む。
【0016】
ケーシングチューブ10を回転させ掘削ビット10aにより掘削しながら地中に押し込むと、内側には土砂が残る。内側の土砂は、ケーシングチューブ10内にハンマグラブ等を落下させてハンマグラブにより土砂をケーシングチューブ10の外に排出する。比較的柔らかい地質の層を掘削する際に、ハンマグラブにより先行堀りしても、ハンマグラブがケーシングチューブ10と干渉することはない。
【0017】
ケーシングチューブ10が岩盤に達したときには、グリップ機構15がクレーン16のワイヤロープ18に吊下られて、掘削具30がケーシングチューブ10内に挿入される。第1掘削ビット34が底に当たると、ウエイト23の自重とスプリング24の付勢力によりシャフト19が上部フランジ19aと共に下降する。また、シャフト19の下方向への移動は、相対的に中空部材20の上方向への移動となる。これにより、リンク25,26,27を介してグリップ部材22が拡開されて、グリップ部材22がケーシングチューブ10の内周に押し付けられて、グリップ機構15とケーシングチューブ10とが係合される。
【0018】
この状態で引続きケーシングチューブ10が回転されると、第1掘削ビット34及び第2掘削ビット38によっても掘削が行われる。第1掘削ビット34及び第2掘削ビット38により、岩盤はケーシングチューブ10の内壁から内側が第1掘削ビット34及び第2掘削ビット38に応じて掘削される。
【0019】
よって、筒部材32内には、円柱状の岩盤40が残る。残った円柱状の岩盤40の高さが所定の高さになったときには、ケーシングチューブ10の回転駆動を停止すると共に、ワイヤロープ18を引き上げる。これにより、リンク25,26,27を介してグリップ部材22がケーシングチューブ10の内周から離間されて係合が解除され、グリップ機構15と共に、掘削具30が引き上げられる。
【0020】
本実施形態では、図4に示すように、筒部材32の内部に、複数のチャック爪42(図では1個のみ図示する)が揺動可能に支持されている。チャック爪42はその先端が、第1掘削ビット34及び第2掘削ビット38の掘削により残った円柱状の岩盤40の外周に対向して配置されて、チャック爪42の揺動により、チャック爪42の先端が岩盤40に食い込むように構成されている。
【0021】
また、チャック爪42の他端には、連結リンク44の一端が揺動可能に連結されており、連結リンク44の他端はシャフト19に揺動可能に連結されている。シャフト19が引き上げられたときには、連結リンク44を介してチャック爪42を揺動して、チャック爪42により岩盤40を把持できるように構成されている。
【0022】
これにより、第1掘削ビット34及び第2掘削ビット38により所定深さまで掘削した後、ワイヤロープ18を引き上げると、グリップ機構15が引き上げられると共に、シャフト19を介してチャック爪42が揺動され、チャック爪42が岩盤40に食い込む。
【0023】
そして、更にワイヤロープ18を引き上げると、岩盤40が節理等により割れて、岩盤40がチャック爪42により把持されて掘削具30と共に持ち上げられる。そして、ケーシングチューブ10の外に排出され、ハンマグラブ等を用いることなく、岩盤40を外部に排出でき、掘削効率が向上する。
【0024】
再びワイヤロープ18で吊下げたグリップ機構15をケーシングチューブ10内に降ろして、前述したと同様に掘削を継続する。掘削を終了した後は、グリップ機構15を引き上げ、鉄筋カゴをケーシングチューブ10内に挿入する。その後、チュービング機構1によりケーシングチューブ10を引き抜く。
【0025】
このように、岩盤40を排出できるので掘削効率が向上し、ケーシングチューブ10内に鉄筋カゴを挿入しても、ケーシングチューブ10の内壁には出張りがないので、鉄筋カゴに引っ掛かることなく、ケーシングチューブ10をスムースに引き抜くことができる。
【0026】
以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
【0027】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の掘削装置は、ハンマグラブにより先行掘りすることもできると共に、ケーシングチューブ内に鉄筋カゴを挿入した後にケーシングチューブをスムースに引き抜くことができるので作業性が向上し、また、ハンマグラブにより円柱状の岩盤を排出して効率よく掘削できるという効果を奏する。
【0028】
チャック爪を設けることにより、ハンマグラブを用いることなく排出できるので、掘削効率が更に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態としての掘削装置の要部断面図である。
【図2】本実施形態の掘削装置の全体図である。
【図3】本実施形態の掘削具の拡大断面図である。
【図4】本実施形態の掘削装置の要部断面図である。
【符号の説明】
1…チュービング機構 10…ケーシングチューブ
10a…掘削ビット 15…グリップ機構
16…クレーン 18…ワイヤロープ
19…シャフト 22…グリップ部材
30…掘削具 32…筒部材
34…第1掘削ビット 36…ホルダ部材
38…第2掘削ビット 40…岩盤
42…チャック爪
Claims (1)
- ケーシングチューブを回転させ地中に押し込むチュービング機構を備えると共に、ワイヤロープにより前記ケーシングチューブ内に吊下げられて前記ケーシングチューブ内周に係合されるグリップ機構を備え、該グリップ機構に掘削具を取り付けた掘削装置において、
前記グリップ機構は、前記ワイヤロープに吊り下げられたシャフトと、該シャフトに上下方向に摺動可能に挿着された中空部材と、前記ケーシングチューブの内周に沿って配置された複数のグリップ部材とを備え、前記中空部材に前記掘削具を取り付けると共に、前記シャフトの下方向の移動によりリンクを介して前記グリップ部材を拡開して前記ケーシングチューブ内周に係合させ、
前記掘削具は、前記ケーシングチューブの内径よりも小さな外径を有する筒部材を備え、前記筒部材に前記ケーシングチューブの内周に沿って掘削する掘削ビットを取り付けると共に、前記掘削具に、前記掘削ビットにより掘削された円柱状の岩盤の外周に対向して配置されたチャック爪が揺動可能に支持されると共に、前記シャフトの上方向の移動により前記チャック爪を揺動させて前記岩盤の外周を把持することを特徴とする掘削装置。
Priority Applications (1)
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JP12741398A JP3947304B2 (ja) | 1998-05-11 | 1998-05-11 | 掘削装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12741398A JP3947304B2 (ja) | 1998-05-11 | 1998-05-11 | 掘削装置 |
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JPH11324550A JPH11324550A (ja) | 1999-11-26 |
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JP12741398A Expired - Fee Related JP3947304B2 (ja) | 1998-05-11 | 1998-05-11 | 掘削装置 |
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Families Citing this family (1)
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JP6550749B2 (ja) * | 2014-12-25 | 2019-07-31 | 株式会社大林組 | リングビット |
-
1998
- 1998-05-11 JP JP12741398A patent/JP3947304B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH11324550A (ja) | 1999-11-26 |
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