JP4088020B2

JP4088020B2 - ケーシング回転掘削装置

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Publication number: JP4088020B2
Application number: JP2000166169A
Authority: JP
Inventors: 克己田村; 宏久住; 正法田原
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2000-06-02
Filing date: 2000-06-02
Publication date: 2008-05-21
Anticipated expiration: 2020-06-02
Also published as: JP2001342784A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベースフレーム上に昇降可能に設置された昇降フレームと、昇降フレームに取り付けられた第１のガイド筒と、第１のガイド筒内に嵌入されベースフレーム上に立設された第２のガイド筒とを備え、第１のガイド筒と第２のガイド筒でガイドしながら昇降フレームを下降させつつケーシングを回転駆動してケーシングを地中に圧入するケーシング回転掘削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ケーシング回転掘削装置は、土木、建築工事に使用する鋼管杭や鋼管類等のケーシングチューブ（以下単に「ケーシング」という。）を回転駆動しながら下降させて地中を掘削してケーシングを圧入する装置である。このケーシング回転掘削装置は、通常、「同装置の基部をなす略方形枠状のベースフレームと、ケーシングの把持装置及び回転駆動装置が設けられベースフレーム上に昇降可能に設置された昇降フレームと、伸縮することにより昇降フレームを上昇下降させるように駆動する複数本のスラストシリンダと、昇降フレームの昇降時に昇降フレームを上下方向にガイドするガイド装置」とを備えている。
【０００３】
このケーシング回転掘削装置でケーシングを圧入するときには、ケーシングを把持装置で把持した後、この把持装置を回転駆動装置で回転駆動しながら、昇降フレームをスラストシリンダで下降させることにより地中を掘削しながらケーシングを押し込む。そして、昇降フレームを下降させるときには、昇降フレームをガイド装置で上下方向にガイドする。こうしてケーシングを押し込んで行く過程で、ケーシングを適宜継ぎ足すとともに、通常、ケーシング内の掘削土砂をハンマーグラブで地上に搬出してケーシングを順次地中に建て込んで行く。
【０００４】
昇降フレームを上下方向にガイドするガイド装置は各種あるが、その一つとして、昇降フレームに上下方向に向けて取り付けられた第１のガイド筒とこの第１のガイド筒内に嵌入されベースフレーム上に立設された第２のガイド筒とで構成されたガイド筒によるガイド装置が従来から知られており、この種のガイド装置を備えたケーシング回転掘削装置としては、例えば特開平７ー２５２８３２号公報に記載のチュービング装置を挙げることができる。本発明は、こうしたケーシング回転掘削装置を改良しようとものである。
【０００５】
そこで、前記特開平７ー２５２８３２号公報に記載のケーシング回転掘削装置を従来例として図５及び図６により概説し、併せて、この種の装置による実際の作業方法を説明する。図５は、従来例のケーシング回転掘削装置の要部の拡大断面図、図６は、一部を破断して図示した従来例のケーシング回転掘削装置の概略斜視図である。なお、この従来の技術を説明するに当たって、その用語については、説明の便のため、本発明の説明に使用する用語を一部使用する。
【０００６】
これらの図において、Ｃは土木、建築工事においてケーシング回転掘削装置で地中に圧入するケーシング、１は中央にケーシングＣの挿通空間を有しケーシング回転掘削装置の基部をなす略方形枠状のベースフレーム、２はチャックシリンダ１４で下降させることにより複数個で協働してケーシングＣを把持する楔状のチャック部材、４は上部フレーム８にベアリング１０を介して回転自在に支持された回転フレーム、６はこの回転フレーム４に軸支され楔状のチャック部材２を軸支して吊り下げるリンク、８は昇降フレーム１２上に複数のチャックシリンダ１４により上昇下降させ得るように支持された上部フレーム、１２は中央にケーシングＣの挿通空間を有しベースフレーム１上に後に詳述する方法で昇降可能に設置された昇降フレーム、１４は両端部を上部フレーム８と昇降フレーム１２とに軸着して上部フレーム８を昇降フレーム１２上に支持するチャックシリンダ、１８は昇降フレーム１２におけるケーシングＣの挿通空間の周囲にベアリング２０を介して回転可能に設置されたリング状の回転体、３６はこの回転体１８を回転駆動する油圧モータである。
【０００７】
ベースフレーム１の裏側には、後記各スラストシリンダ５０と同軸に水平調整ジャッキ６８が一対の連結部材７０を介して取り付けられている。回転体１８には、外歯歯車が形成され、その外歯歯車と噛み合うギヤ（図示せず。）を介して油圧モータ３６の回転が減速して伝達されるようになっている。また、この回転体１８には、その内周面に、楔状のチャック部材２のテーパ面２２と合致するテーパ面２４が形成されている。このチャック部材２は、上部フレーム８に回転フレーム４及びリンク６を介して複数個吊り下げられ、回転フレーム４により回転可能に回転体１８の内周面に沿うように設置されている。
【０００８】
したがって、昇降フレーム１２のケーシングＣの挿通空間にケーシングＣを挿通した状態において、回転フレーム４を複数のチャックシリンダ１４で下降させると、複数のチャック部材２は、その回転フレーム４の下降に伴って下降してケーシングＣの外周面と回転体１８の内周面との間に押し入れられ、ケーシングＣを楔作用により把持する。また、この状態で回転体１８を油圧モータ３６で駆動すると、ケーシングＣは、楔状のチャック部材２で把持されて回転駆動される。ここに示す例では、ケーシングＣを把持するチャック機構２６及びケーシングを回転駆動する回転機構４０をこうした要素で構成しているが、ケーシングＣを把持する手段を、ケーシングＣをバンドで把持するタイプの把持装置にして、この把持装置を、テーパ面２４を形成してない回転体１８上に取り付けるようにしてもよく、チャック機構２６及び回転機構４０をどのように構成するのかは、後の説明から分かるように、本発明にとって重要なことではない。
【０００９】
次に、本発明と関連する昇降フレーム１２をベースフレーム上に昇降可能に設置するための昇降機構６０について説明する。
【００１０】
４２はフランジ部４４を有し昇降フレーム１２から突き出すように昇降フレーム１２に上下方向に向けて取り付けられた第１のガイド筒、４８はフランジ部４９を有しこの第１のガイド筒４２内に嵌入されベースフレーム１に立設された第２のガイド筒、５０は伸縮することにより昇降フレーム１２を上昇下降させるように駆動するスラストシリンダである。
【００１１】
第２のガイド筒４８は、ベースフレーム１の四隅に立設され、各第２のガイド筒４８は、フランジ部４９を介してベースフレーム１の取付座５８上にボルトで固定されている。第１のガイド筒４２は、各第２のガイド筒４８に対応して昇降フレーム１２の四隅に設けられ、フランジ部４４を介して昇降フレーム１２の下面にボルトで取り付けられている。スラストシリンダ５０は、第２のガイド筒４８の中空部内に納められ、ヘッド側が第１のガイド筒４２の上部に取り付けられているとともにロッド５２側がピン５４により第２のガイド筒４８の下部に軸着されている。したがって、スラストシリンダ５０を伸縮すると、第１のガイド筒４２が第２のガイド筒４８に対して摺動しながら、昇降フレーム１２が両ガイド筒４２，４８でガイドされるようにして上昇下降する。なお、第１のガイド筒４２には、前記上部フレーム８の下面に取り付けられた筒状のガイド部材４５が摺動可能に嵌合している。
【００１２】
以上の構造を有するケーシング回転掘削装置によりケーシングを圧入するときには、チャックシリンダ１４を縮めてケーシングＣを楔状のチャック部材２で把持した後、油圧モータ３６を駆動して回転体１８を介してチャック部材２を回転駆動するとともに、スラストシリンダ５０を縮めて昇降フレーム１２を下降させる。そうすると、ケーシングＣは、押し込み力が付与されながら回転して、地盤を掘削しつつ地中に押し込まれるて行く。その場合、昇降フレーム１２は、下降過程で、第１のガイド筒４２が第２のガイド筒４８に対して摺動することにより両ガイド筒４２，４８で上下方向にガイドされる。
【００１３】
以上、従来例のケーシング回転掘削装置について概説したが、この種の装置を実際に製作するときには、第１のガイド筒４２と第２のガイド筒４８は、何れも同一材質の鉄鋼で製作する。そして、こうした装置によりケーシングＣの圧入作業を行うと、第１のガイド筒４２と第２のガイド筒４８との間に若干の隙間があるため、ケーシングＣの回転時における回転トルクの反力が第１のガイド筒４２に作用して第１のガイド筒４２が傾き、特に第１のガイド筒４２が上限位置近くまで上昇したときにその傾きの程度が大きくなる。その結果、第１のガイド筒４２の下端部が第２のガイド筒４８の外周面に接触するとともに第２のガイド筒４８の上端部が第１のガイド筒４２の内周面に接触して、これらの接触部の接触圧が高くなる。そうすると、両ガイド筒４２，４８が同一材質で硬度差のないことから、第１のガイド筒４２の内周面及び第２のガイド筒４８の外周面が共にかじられたり、両ガイド筒４２，４８の母材同士が密に接触してむしれたりする。
【００１４】
特に、第２のガイド筒４８は、ベースフレーム１上に立設されていて損傷すると折れる恐れがあり、しかも、昇降フレーム１２をガイドするときの中心的な役割を果たすものであるから、こうした現象により第２のガイド筒４８の損傷が進展すると、解体して交換するという面倒な作業を行うことが必要になる。そのため、ガイド筒４２，４８を備えたこの種のケーシング回転掘削装置では、第２のガイド筒４８を重点的に保護するという設計思想のもとに、第２のガイド筒４８に高周波焼き入れを施してその硬度を高めることにより、第１のガイド筒４２との間に硬度差を設けて、第２のガイド筒４８が第１のガイド筒４２と接触しても損傷しないようにしていた。こうした処置に加えて、第２のガイド筒４８の外周面にグリスを刷毛塗りして、第１のガイド筒４２の摺動時に第２のガイド筒４８との摩擦抵抗を軽減するようにしていた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、こうした処置をしても、第１のガイド筒４２の摺動時に鉄鋼製のガイド筒４２，４８同士が接触するため、実際には、第１のガイド筒４２や第２のガイド筒４８の母材がむしれ、これが引き金となってかじりが生じて、両ガイド筒４２，４８の周面の損傷が助長されることがあった。また、ケーシングＣ内の掘削土砂を排出する際に、ハンマグラブから漏れ落ちた土砂が第２のガイド筒４８の外周面のグリスに付着して第１のガイド筒４２の内部に巻き込まれて行き、ガイド筒４２，４８の内外周面が摩耗損傷することもあった。これらのことが起因して、酷いときには、第１のガイド筒４２及び第２のガイド筒４８の双方を交換しなければならない事態も生じた。これらガイド筒４２，４８は、装置本体に一体結合されている大型の加工品であるため、その交換には、多大な費用と手間を要して、経済的な負担が非常に大きかった。
【００１６】
本発明は、従来の技術にみられるこうした問題を解消するために創作されたものであり、その技術課題は、第１のガイド筒の摺動により摺動部が損傷したとしても、高価な第１のガイド筒や第２のガイド筒それ自体を交換することなく安価に補修することができ、かつ、その補修の際に部品交換を少なくすることができるケーシング回転掘削装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明のこうした技術課題は、
ケーシングを回転駆動する手段が設けられベースフレーム上に昇降可能に設置された昇降フレームと、この昇降フレームに上下方向に向けて取り付けられた第１のガイド筒と、この第１のガイド筒内に嵌入されベースフレーム上に立設された第２のガイド筒とを備え、これら第１のガイド筒と第２のガイド筒でガイドして昇降フレームを下降させつつケーシングを回転駆動して、地中を掘削しつつケーシングを圧入するケーシング回転掘削装置において、
第２のガイド筒よりも硬度が小さく第２のガイド筒に対して滑動する材料で形成された円筒状の摺動部材を、第１のガイド筒の下端部側の内周部に着脱可能にかつ第２のガイド筒と摺動可能に設けたこと
により達成される。
【００１８】
本発明のケーシング回転掘削装置では、このように、第２のガイド筒よりも硬度が小さく第２のガイド筒に対して滑動する材料で形成された円筒状の摺動部材を第１のガイド筒の下端部側の内周部に設けているので、第１のガイド筒が摺動時に傾いてその下端部が第２のガイド筒の外周面に接触しようとしたときでも、第２のガイド筒より硬度が小さく滑動する摺動部材が接触するため、第２のガイド筒の外周面を第１のガイド筒の下端部でかじりむしったり摩耗させたりして第２のガイド筒を損傷させるようなことはない。
【００１９】
一方、第１のガイド筒が摺動時に傾いてその内周面に第２のガイド筒の上端部が接触しようとした場合において、その接触しようとする個所に摺動部材が存在しないときでも、その個所に、摺動部材の代わりに隙間があるため、第２のガイド筒の上端部が第１のガイド筒の内周面に少なくとも強く接触するようなことはなくなって、第１のガイド筒を第２のガイド筒の上端部で損傷させるようなこともない。これらのことから、本発明のケーシング回転掘削装置では、装置本体に一体結合されている高価な第１のガイド筒や第２のガイド筒を従来のように交換することは要しない。
【００２０】
第１のガイド筒の内周部に設けた摺動部材は、通常、ケーシングＣの回転時における回転トルクの反力の方向において第２のガイド筒の外周面と接触して特定部位だけが摩耗するため、摩耗した場合には、その摩耗部位を回転トルクの反力が作用しない個所に変位させることにより再使用することができる。すなわち、この円筒状の摺動部材は、第１のガイド筒に着脱可能に設けているので、第１のガイド筒内に設けたままの状態で回動させることができない場合でも、第１のガイド筒から取り外した後、その周方向に所定角度回動変位させた状態で第１のガイド筒内に再配置することにより、摩耗した摺動部材も交換することなく再使用することができる。こうした手法により一つの摺動部材を何度か再使用した後、再使用できなくなったときには、その摺動部材を取り外して交換すればよい。以上のように、本発明のケーシング回転掘削装置では、ガイド装置を補修する際、高価な第１のガイド筒や第２のガイド筒を交換することなく、装置本体と一体化されていない摺動部材を部品として交換することができて安価に補修することができ、かつ、その補修の際に部品交換回数も少なくすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が実際上どのように具体化されるのかを示す具体化例を図１乃至図４を用いて説明することにより本発明の実施の形態を明らかにする。図１は、本発明の具体化例のケーシング回転掘削装置についての要部の拡大断面図、図２は、図１のケーシング回転掘削装置の変形例についての要部の拡大断面図、図３は、図１のケーシング回転掘削装置にケーシング回転時の回転トルクの反力が作用しているときの状態を概略的に示す水平断面図、図４は、図１のケーシング回転掘削装置の軸受が摩耗したときの補修操作を概念的に示す図で、（１）は補修操作前の状態を示す図、（２）は補修操作後の状態を示す図ある。これらの図において前述の図５及び図６と同一の符号を付けた部分は、両図と同等の部分を表すので、詳述しない。
【００２２】
本具体化例のケーシング回転掘削装置は、図５及び図６に図示の従来例のケーシング回転掘削装置と同様、楔状のチャック部材２、上部フレーム８、チャックシリンダ１４及び回転体１８等で構成されケーシングＣを把持するチャック機構２６と、回転体１８及び油圧モータ３６等で構成されチャック機構２６のチャック部材２を回転駆動する回転機構４０と、チャック機構２６及び回転機構４０が設けられベースフレーム１上に昇降可能に設置された昇降フレーム１２と、昇降フレーム１２をベースフレーム上に昇降可能に設置するための昇降機構６０とを備えている。また、この昇降機構６０は、従来例のものと同様、昇降フレーム１２に上下方向に向けて取り付けられた第１のガイド筒４２と、この第１のガイド筒４２内に嵌入されベースフレーム１上に立設された第２のガイド筒４８と昇降フレーム１２を上昇下降させるように駆動するスラストシリンダ５０とを備えていて、基本的な構造は従来例の装置と変わらない。
【００２３】
そこで、以下に本具体化例のケーシング回転掘削装置について特徴的な構造を中心に説明する。図１乃至図４において、１００は、第２のガイド筒４８よりも硬度が小さく第２のガイド筒４８に対して滑動する材料で形成された円筒状の摺動部材としての軸受である。この軸受１００は、第１のガイド筒４２の下端部側（少なくとも昇降フレーム１２の上面よりも下方側の適当な領域）の内周部に着脱可能にかつ第２のガイド筒４８に摺動可能に設ける。具体的には、内周面を第２のガイド筒４８の外周面に対して摺動可能な径に形成した軸受１００を第１のガイド筒４２の下端部側の内周部に嵌入して固定することにより第１のガイド筒４２に着脱可能に取り付けている。また、この軸受１００は、第１のガイド筒４２内に嵌入した状態のままで回動できるように、第１のガイド筒４２内に回動可能に設けている。
【００２４】
ガイド筒４６、４８は前述したとおり鉄鋼製であるが、軸受１００を、鉄鋼製の第２のガイド筒４８より硬度が小さい材料で形成するので、第２のガイド筒４８は、従来のように高周波焼き入れを行わなくても、その硬度を軸受１００よりも高めることができる。そのため、第１のガイド筒４２の摺動時にその下端部が第２のガイド筒４８の外周面に接触してもその外周面が摩耗損傷するようなことはない。また、軸受１００をその鉄鋼製の第２のガイド筒４８に対して滑動する材料で形成するので、第１のガイド筒４２のスムーズな摺動動作も保持することができる。こうした材料としては、合成樹脂を挙げることができる。
【００２５】
軸受１００は、こうした合成樹脂で製作するのが望ましく、ここに示す例では特に合成樹脂系の無給脂タイプの軸受、換言すると樹脂系自己潤滑軸受を使用している。この樹脂系自己潤滑軸受は、例えば、アラミド繊維を基材としてバインダにフェノール樹脂を用い固体潤滑材を添加した材料（ＣＴＭ−５５）で表面層を形成し、荷重を支えるバック層（内部の層）を布又はガラス繊維入りフェノール樹脂（♯２５０−０７）で形成したものである。軸受１００をこうした樹脂系自己潤滑軸受にすると、イ）高荷重が作用しても本来の性能を発揮する（許容載荷重５００ｋｇｆ／ｃｍ² ）、ロ）表面に異物が付着したときに異物を内部に埋没させる性質が優れている、ハ）耐衝撃性が優れているという、ケーシング回転掘削装置にとって有用な種々の効果を発揮することができる。
【００２６】
軸受１００は、第１のガイド筒４２の下端部から昇降フレーム１２の位置に達する一本の円筒状の摺動部材で構成してもよいが、ここに示す例では、こうした円筒状の摺動部材を長手方向で分割した分割筒体としての上下二つの軸受１００で分割構成して、両軸受１００間に間隔保持部材としてのカラー１０１を介在させている。軸受１００をこのように分割構成することにより、単位交換部品を小型化することができる。また、軸受１００間にカラー１０１を介在させることにより、軸受１００の長さを節減しながら軸受１００を第１のガイド筒４２内の必要な部位に配置することができる。
【００２７】
ここでは、カラー１０１として、外径が第１のガイド筒４２の内径とほぼ同じで第１のガイド筒４２よりも肉薄のものを使用している。このため、このカラー１０１の内周面と第２のガイド筒４８の外周面との間に間隙が生じるが、この間隙をグリス等の潤滑材を貯溜する潤滑材溜め１０４として利用している。また、図示はしていないが、この潤滑材溜め１０４に潤滑材を注入することができるように、潤滑材溜め１０４に対応する位置の第１のガイド筒４２にグリースニップル等の潤滑材の注入装置を設けている。軸受１００に前記の樹脂系自己潤滑軸受を用いると、第１のガイド筒４２を円滑に摺動させるための潤滑は、基本的に必要なくなるが、第２のガイド筒４８の表面に油膜を形成しておくと、第２のガイド筒４８が錆びるのを防ぐことができる。ここでは、このように、第２のガイド筒４８の防錆の目的で潤滑材溜め１０４や潤滑材の注入装置を設けている。
【００２８】
前述したように、軸受１００は、第１のガイド筒４２の内周部における下端部側に設けているので、第２のガイド筒４８の上端部側では、第１のガイド筒４２の内周面との間に隙間ｓができている。そのため、第１のガイド筒４２が最上部まで上昇した場合においてケーシングＣの回転時における回転トルクの反力により傾いたときに、第２のガイド筒４８の上端部に対応する位置に軸受１００が存在していなくても、第２のガイド筒４８の上端部が第１のガイド筒４２の内周面に少なくとも強く接触することは防ぐことができる。
【００２９】
すでに述べたように、こうしたケーシング回転掘削装置では、ケーシングＣの回転時における回転トルクの反力が第１のガイド筒４２に作用する。すなわち、図３に示すように、ケーシングＣが図の矢印方向に回転するものとすると、その回転時における回転トルクの反力が第１のガイド筒４２に作用して４個の各軸受１００に伝達され、各軸受１００は、常に図の各矢印方向に回転トルクの反力を受ける。そのため、各軸受１００は、専ら矢印方向の部位が摩耗し、他の部位はほとんど摩耗しない。このように各軸受１００の摩耗個所は定まっていることから、各軸受１００が図４（１）の状態で摩耗したときには、各軸受１００を図４（１）の状態から４５°回動させることにより各摩耗部位ｆを回転トルクの反力の方向から変位させて図４（２）に示す状態にする。軸受１００が摩耗する都度こうした処置を施すことにより、摩耗した軸受１００も交換することなく再使用することができる。ここでは、軸受１００を摩耗の都度４５°回動させるようにしているので、同じ軸受１００を４回ほど回動して再使用することができるが、軸受１００の摩耗状態をみながらその回動角度を適切に選定することにより、一つの軸受１００を更に多くの回数再使用することもできる。
【００３０】
ここに示す例では、軸受１００を第１のガイド筒４２内に回動可能に設けているので、軸受１００の回動を第１のガイド筒４２内に嵌入したままの状態で行えるが、軸受１００を第１のガイド筒４２内に回動可能に設けることは、軸受１００を再使用可能にする上で不可欠の要件ではなく、軸受１００を第１のガイド筒４２内に着脱可能に設けただけも、同じ軸受１００を再使用することが可能になる。すなわち、円筒状の軸受１００の所定部位が摩耗したとき、この軸受１００を第１のガイド筒４２から取り外した後、円筒状の軸受１００をその周方向に適宜の角度回動して、前記回転トルクの反力が作用しない個所に摩耗部位ｆを変位させた状態で第１のガイド筒４２内に再配置ことにより、摩耗した一つの軸受１００を交換することなく再使用することができる。
【００３１】
本ケーシング回転掘削装置では、すでに述べたように、第２のガイド筒４８よりも硬度が小さく第２のガイド筒４８に対して滑動する材料で形成された円筒状の軸受１００を第１のガイド筒４２の下端部側の内周部に設けているので、第１のガイド筒４２が摺動時に傾いてその下端部が第２のガイド筒４８の外周面に接触しようとしたときでも、第２のガイド筒４８より硬度が小さく滑動する摺動部材が接触するため、従来のように第２のガイド筒４８の外周面をむしりかじったり摩耗させたりして第２のガイド筒４８を損傷させるようなことはない。
【００３２】
一方、第１のガイド筒４２が摺動時に傾いてその内周面に第２のガイド筒４８の上端部が接触しようとした場合において、その接触しようとする個所に軸受１００が存在しないときでも、その個所に、軸受１００の代わりに隙間ｓがあるため、第２のガイド筒４８の上端部が第１のガイド筒４２の内周面に少なくとも強く接触するようなことは回避することができて、第１のガイド筒４２を第２のガイド筒４８の上端部で損傷させるようなこともない。これらのことから、本発明のケーシング回転掘削装置では、装置本体に一体結合されている高価な大型の加工品であるガイド筒４２，４８を従来のように交換することは要しない。
【００３３】
さらに、円筒状の軸受１００を第１のガイド筒４２に着脱可能に設けているので、その軸受１００が摩耗したとき、前述したように円筒状の軸受１００を適宜の角度回動して摩耗部位ｆをケーシングＣの回転時における回転トルクの反力の方向から変位させた状態で第１のガイド筒４２に再配置することにより補修することができ、摩耗した軸受１００も交換することなく再使用することができる。ここに示す例では、円筒状の軸受１００を第１のガイド筒４２に特に回動可能に設けているので、こうした軸受１００の回動を第１のガイド筒４２内に嵌入したままの状態で行えてその補修も簡便に行える。そして、こうした手法で同じ軸受１００を何度か再使用した後、再使用できなくなったときには、その軸受１００を取り外して交換すればよい。以上のように、本ケーシング回転掘削装置では、ガイド装置を補修する際、高価な第１のガイド筒４２や第２のガイド筒４８を交換することなく、装置本体と一体化されていない軸受１００を交換部品として部品単位で交換することができて安価に補修することができ、かつ、その補修の際に部品交換回数も少なくすることができる。
【００３４】
こうした基本的な効果を奏することに加え、従来のように第２のガイド筒４８に高周波焼き入れを施すことは要せず、そのため、第２のガイド筒４８を、高周波焼き入れを行うための高価な特別の材料で製作する必要がなくなるので、第２のガイド筒４８を安価に製作することができる。このように第２のガイド筒４８に高周波焼き入れを施す必要がないので、高周波焼き入れで生じる歪みにより第２のガイド筒４８に曲がりが生じるようなこともなく、従来行っていた高周波焼き入れによる第２のガイド筒４８の曲がりを修正するというような無駄な作業も省略することができて、このことによっても第２のガイド筒４８を安価に製作することができる。さらに、第１のガイド筒４２の内周面を機械加工する場合、その内周面のうちの、軸受１００を設ける下端部側だけを加工すれば足り、従来のように内周面全体にわたって加工することは必要なくなるので、加工工程を簡素化することができて第１のガイド筒４２も安価に製作することができる。
【００３５】
ここに示す例では、前述したように軸受１００を複数の分割筒体に分割構成しているため、単位交換部品を小型化することができる。その結果、軸受１００の交換をする際、複数の分割筒体のうちの摩耗損傷したものだけを交換することが可能になって無駄な交換が生じず、かつ、その交換の便もよい。また、分割筒体間にカラー１０１を介在させることにより、軸受１００の全体の長さを節減しながら軸受１００を第１のガイド筒４２内の必要な部位に適正配置することができる。また、軸受１００は、特に、前述したような樹脂系自己潤滑軸受を用いているので、過酷な作業環境下で使用しても損傷しにくいとともに、作業中に土砂やコンクリート等の異物が第２のガイド筒４８の外周面に付着して、万一、軸受１００内に巻き込まれたときでも、その異物が軸受１００内に埋没して第２のガイド筒４８の外周面を傷めるようなこともない。さらに、従来行っていた第１のガイド筒４２を円滑に摺動させるための潤滑も基本的に必要なくなる。
【００３６】
次に、こうしたケーシング回転掘削装置に有用な構造を付加した図１のケーシング回転掘削装置の変形例を図２に基づいて説明する。
【００３７】
この変形例は、図１の装置において、第１のガイド筒４２の下端部に両リップタイプのシール１０２を設けたものである。図には明示されていないが、この両リップタイプのシール１０２は、第２のガイド筒４８の外周部と密に接触するようにリング状なし、第１のガイド筒４２の下端に取り付けられるシール基部に上下一対のリップを設けたものである。これらのリップのうち上方側のリップは、先端部が第２のガイド筒４８の外周部に接触するよう上方に向かって傾斜し、下方側のリップは、先端部が第２のガイド筒４８の外周部に接触するよう下方に向かって傾斜しており、これら一対のリップとシール基部とで断面横倒しのＹ字状をなしている。シール基部は、図２に示すように、第１のガイド筒４２の下端に固着された断面Ｌ字状のシール押え１０３により把持するようにして取り付けられている。
【００３８】
図１のケーシング回転掘削装置において、第１のガイド筒の下端部に、こうした両リップタイプのシール１０２を設けたため、第２のガイド筒４８の防錆の目的で潤滑材溜め１０４を設けてグリス等の潤滑材を貯溜したときでも、第１のガイド筒４２の昇降時に、両リップタイプのシール１０２における上下何れかのリップで潤滑材を確実にシールして、従来のように潤滑材が垂れ落ちて装置を汚すようなことは防げる。また、第２のガイド筒４２の外周面にグリスを介して付着した土砂を、第１のガイド筒４２の下降の際に、両リップタイプのシール１０２における下方側のリップにより掻き落すことができるため、第２のガイド筒４８に付着した土砂が従来のように第１のガイド筒内４２に巻き込まれるようなことはなくなって、付着土砂による軸受１００の摩耗損傷も防止することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明は、「課題を解決するための手段」の項に示した手段を採用しているので、本発明によれば、第１のガイド筒の摺動により摺動部が損傷したとしても、高価な第１のガイド筒や第２のガイド筒それ自体を交換することなく安価に補修することができ、かつ、その補修の際に部品交換を少なくすることができるケーシング回転掘削装置が得られる。
【００４０】
こうした基本的な効果を奏することに加え、従来のように第２のガイド筒に高周波焼き入れを施すことは要せず、第２のガイド筒を高周波焼き入れ用の高価な材料で製作する必要がなくなるので、第２のガイド筒を安価に製作することができる。このように第２のガイド筒に高周波焼き入れを施す必要がないので、高周波焼き入れで生じる歪みにより第２のガイド筒に曲がりが生じるようなこともなく、従来行っていた高周波焼き入れによる第２のガイド筒の曲がりを修正するというような無駄な作業も省略することができて、このことによっても第２のガイド筒を安価に製作することができる。さらに、第１のガイド筒の内周面を機械加工する場合、その内周面のうちの、摺動部材を設ける下端部側だけを加工すれば足り、従来のように内周面全体にわたって加工する必要はないので、加工工程を簡素化することができて第１のガイド筒も安価に製作することができる。
【００４１】
本発明を具体化する場合、特に、特許請求の範囲の請求項２に記載のように具体化すれば、以上の効果を奏することに加え、摺動部材を複数の分割筒体に分割構成しているため、単位交換部品を小型化することができる。その結果、摺動部材の交換をする際、複数の分割筒体のうちの摩耗損傷したものだけを交換することが可能になって無駄な交換が生じず、かつ、その交換の便もよい。また、分割筒体間に間隔保持部材を介在させることにより、摺動部材の全体の長さを節減しながら摺動部材を第１のガイド筒内の必要な部位に適正配置することができる。
【００４２】
本発明を具体化する場合、特に、特許請求の範囲の請求項３に記載のように具体化すれば、潤滑材溜めを設けてグリス等の潤滑材を貯溜したときでも、従来のように第１のガイド筒の昇降時に潤滑材が垂れ落ちて装置を汚すようなことは、両リップタイプのシールの働きより防げる。また、第２のガイド筒の外周面に付着した土砂を、第１のガイド筒の昇降の際に両リップタイプのシールにより掻き落すことができるため、第２のガイド筒に潤滑材を介して付着した土砂が従来のように第１のガイド筒内に巻き込まれるようなことはなくなって、付着土砂による摺動部材の摩耗損傷も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の具体化例のケーシング回転掘削装置についての要部の拡大断面図である。
【図２】図１のケーシング回転掘削装置の変形例についての要部の拡大断面図である。
【図３】図１のケーシング回転掘削装置にケーシング回転時の回転トルクの反力が作用しているときの状態を概略的に示す水平断面図である。
【図４】図１のケーシング回転掘削装置の軸受が摩耗したときの補修操作を概念的に示す図で、（１）は補修操作前の状態を示す図、（２）は補修操作後の状態を示す図である。
【図５】従来例のケーシング回転掘削装置の要部の拡大断面図である。
【図６】一部を破断して図示した従来例のケーシング回転掘削装置の概略斜視図である。
【符号の説明】
Ｃケーシング
１ベースフレーム
２楔状のチャック部材
４回転フレーム
６リンク
８上部フレーム
１２昇降フレーム
１４チャックシリンダ
１８回転体
２６チャック機構
３６油圧モータ
４０回転機構
４２第１のガイド筒
４８第２のガイド筒
５０スラストシリンダ
６０昇降機構
１００軸受
１０１カラー
１０２土砂シール
１０３シール押え
１０４潤滑材溜め

Claims

ケーシングを回転駆動する手段が設けられベースフレーム上に昇降可能に設置された昇降フレームと、この昇降フレームに上下方向に向けて取り付けられた第１のガイド筒と、この第１のガイド筒内に嵌入されベースフレーム上に立設された第２のガイド筒とを備え、これら第１のガイド筒と第２のガイド筒でガイドして昇降フレームを下降させつつケーシングを回転駆動して、地中を掘削しつつケーシングを圧入するケーシング回転掘削装置において、第２のガイド筒よりも硬度が小さく第２のガイド筒に対して滑動する材料で形成された円筒状の摺動部材を、第１のガイド筒の下端部側の内周部に着脱可能にかつ第２のガイド筒と摺動可能に設けたことを特徴とするケーシング回転掘削装置。
円筒状の摺動部材を、長手方向で分割した分割筒体で構成して分割筒体間に間隔保持部材を介在させたことを特徴とする請求項１に記載のケーシング回転掘削装置。
間隔保持部材と第２のガイド筒の間に間隙を設けて潤滑材溜めを形成するとともに、第１のガイド筒の下端部に両リップタイプのシールを設けたことを特徴とする請求項２に記載のケーシング回転掘削装置。