JP4182533B1 - 複数掘削径に変更可能の掘削ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】 １つの掘削ヘッドで、径の異る縦孔を掘削できるようにする。
【解決課題】 ヘッドロッド下端部に複数の掘削翼を放射状に突設し、該掘削翼に複数の掘削爪を突設した掘削ヘッドにおいて、
上記掘削爪のうち最外周にある掘削爪を着脱自在とし、
上記最外周の掘削爪に代えて同位置に着脱可能の予備掘削爪であって、上記最外周掘削爪より掘削径が大きく且つ予備掘削爪同志互に掘削径の異る複数の予備異径掘削爪を用意した、
複数掘削径に変更可能の掘削ヘッド。
【選択図】 図３

Description

本願発明は、スクリュー掘削ロッド、撹拌掘削ロッド等の掘削作業ロッドの下端部に接続される縦孔掘削用の掘削ヘッドに関する。

従来、例えば、スクリュー掘削ロッドの下端部に接続された掘削ヘッドとして、ヘッドロッド外周面に２重らせん羽根を突設し、該らせん羽根の下端縁に、多数の掘削爪をほぼ半径方向に並べて突設したものが知られており、このスクリュー掘削ロッドをもって既成杭埋め込み工法を行う場合、上記掘削ヘッドにより地盤に、既成杭の杭径と合致する径の縦孔を掘削しつつ、２重らせん羽根により掘削土砂を上方へ移送し、かくして得られる縦孔内に既成杭を沈設するのである。

しかし、沈設する既成杭は、用途、使用工法等に応じて、杭径の大小異なる多数種のものが使用されるため、従来は、それら既成杭の埋め込みに使用される掘削機の掘削ヘッドも、既成杭の杭径に合致する掘削径を有する多数種を用意しなければならず、それは施工業者にとって、極めて重い経済的負担となっていた。

本願発明は、１つの掘削ヘッドであっても、掘削爪等の一部の部品を付け替えることによって沈設すべき既成杭の杭径に応じた縦孔を掘削できるようにし、それにより施工業者の経済的負担を軽減することを課題とする。

上記課題解決の手段として、本願発明は、
ヘッドロッド外周面にらせん羽根を突設し、該らせん羽根の下端縁に、下方へ突出する複数の掘削爪をほぼ半径方向に並列状態に突設した掘削ヘッドにおいて、
上記掘削爪のうち最外周に位置する掘削爪を基準掘削径を有する基準掘削爪としてらせん羽根に着脱自在に取りつけ、
上記らせん羽根の外周部に、上記基準掘削爪の基準掘削円弧上に外周端が位置する複数の基準スペーサを、らせん羽根外周に沿って間隔をあけた断続状態で着脱自在に取りつけ、
上記基準掘削爪に代えて同位置に着脱可能で、該基準掘削爪よりも掘削径の大きい１又は複数の予備掘削爪であって、上記複数の予備掘削爪同志互に掘削径が異る予備異径掘削爪、及び上記基準スペーサに代えて同位置に同じく断続状態で着脱可能の予備スペーサであって、上記各予備異径掘削爪の掘削円弧上に外周端がそれぞれ位置する１組又は複数組の予備異径スペーサをそれぞれ備え、
上記基準スペーサ及び予備異径スペーサの上記らせん羽根への着脱構造は、
（１）上記らせん羽根の外周部に、外周から中心がわに凹む凹陥部を全周について少くとも４個、外周に沿って互に間隔をあけて断続的に形成し、
（２）上記らせん羽根の各凹陥部に、凹形状に形成され、その凹形部内底面に複数のメネジ孔を設けたスペーサ取付座を、その凹形部を外側に向け且つそのメネジ孔を外側に開口した状態で、嵌合固定し、
（３）上記着脱すべき各スペーサは、上記取付座の凹形部と嵌脱自在の凸形部を有すると共に、複数のボルト通し孔を、上記取付座の複数のメネジ孔に対応する位置で、上記凸形部凸面から反対面に貫通し、
（４）そして、上記取付座の凹形部に上記各スペーサの凸形部を嵌合し、複数のボルトを上記スペーサの複数のボルト通し孔を経て上記取付座の複数のメネジ孔に着脱自在に螺合するようにした、
複数掘削径に変更可能の掘削ヘッドを提案する。

本願発明の複数掘削径に変更可能の掘削ヘッドによれば、
１つの掘削ヘッドであっても、沈設すべき既成杭の大小異る杭径に応じて、所要の予備異径掘削爪を基準掘削爪と付け替えると共に、所要の予備異径スペーサを基準スペーサと付け替えることにより、既成杭の各種杭径に適した所要径の縦孔を掘削することができるようになり、施工業者の経済的負担を軽減することができる。

以下図面を参照して本願発明の実施例について詳述する。
図１（イ）、（ロ）の掘削ヘッド（１）は、ヘッドロッド（２）の下端部外周面に半巻き分づつの２重らせん羽根（３）、（３）を突設し、このらせん羽根（３）、（３）におけるほぼ半径方向に直線状をなす下端縁に、それぞれ下向きに突出する３本づつの掘削爪（４）、（５）、（６）及び（４）、（５）、（６）を並列状態で突設してある。

上記掘削爪（４）、（５）、（６）、…のうち最外周に位置する掘削爪（６）、（６）は、基準となる掘削径（ｄ）を有する基準掘削爪として着脱自在に取りつけてあり、その取付け構造は、上記らせん羽根（３）、（３）の最外周端部に、２個のメネジ孔を有する板状の掘削爪取付け座（７）、（７）を溶接により固定し、また上記基準掘削爪（６）、（６）には、上記取付け座（７）、（７）のメネジ孔に対応する位置に２個のボルト通し孔を設け、該通し孔から２本のボルト（８）（８）、（８）（８）を取付け座（７）、（７）のメネジ孔に螺入して取りつける。

上記らせん羽根（３）、（３）の外周部には、本例では１つのらせん羽根に２ケ所づつ、羽根部材を外周から中心がわに約５０度幅で凹ませた凹陥部（９）（９）、（９）（９）を外周に沿って間隔をあけて断続的に形成し、該凹陥部（９）…に、２個のメネジ孔を有する凹形状のスペーサ取付け座（１０）（１０）、（１０）（１０）を、それらのメネジ孔を外側に開口した状態で、それぞれ嵌合して溶接により固定し、これら取付け座（１０）…に、上記基準掘削爪（６）、（６）の描く基準掘削円弧（ｒ）とほぼ合致する弧状外側面を有する基準スペーサ（１１）…をそれぞれ着脱自在に取りつけてある。

上記スペーサ（１１）…の取付け構造は次のようである。まず、基準スペーサ（１１）…を、上記取付け座（１０）…の凹形状と嵌合できる凸形状に形成すると共に、上記取付け座（１０）…の２個のメネジ孔に対応する位置に、２個のボルト通し孔を貫通してあり、この凸形部を上記取付け座（１０）…の凹形部に嵌合し、ボルト（１２）（１２）、…を基準スペーサ（１１）…のボルト通し孔を経て取付け座（１０）…のメネジ孔にそれぞれ螺入して取りつける。

上記基準掘削爪（６）、（６）の基準掘削径は、一例として７２０ｍｍとした。

一方、上記基準掘削爪（６）、（６）に代えて取りつけるべき掘削爪であって、該基準掘削爪（６）、（６）よりも掘削径の大きい予備異径掘削爪を本例では１組（６ａ）、（６ａ）を備えている。

上記予備異径掘削爪（６ａ）、（６ａ）は、図２（イ）、（ロ）に示すように、上記基準掘削爪（６）、（６）よりも内外幅を広くすると共に、その幅の基準掘削爪（６）、（６）に対応する内側部分に、上記取付け座（７）、（７）の２個のメネジ孔に対応する位置に２個のボルト通し孔を貫通したものである。

上記予備異径掘削爪（６ａ）、（６ａ）を基準掘削爪（６）、（６）に代えて取付け座（７）、（７）に取りつけた場合、該予備掘削爪（６ａ）、（６ａ）の外側部が、図２（イ）、（ロ）に示すように、らせん羽根（３）、（３）の外周辺から外側に張り出して掘削径を拡大する。予備拡大径（ｄａ）は、一例として８２０ｍｍとしてある。

さらに、上記基準スペーサ（１１）…に代えて取りつけるべきスペーサであって、上記予備異径掘削爪（６ａ）、（６ａ）の描く拡大掘削円弧（ｒａ）（図２（ロ）参照）とほぼ合致する弧状外側面を有する予備異径スペーサを本例では１組（１１ａ）…備えている。

上記予備異径スペーサ（１１ａ）…は、図２（イ）、（ロ）に示すように、上記取付け座（１０）…の凹形状と嵌合できる凸形状に形成すると共に、基準スペーサ（１１）よりも内外幅を広くし、さらに上記取付け座（１０）…の２個のメネジ孔に対応する位置に２個のボルト通し孔を貫通したものである。

上記予備異径スペーサ（１１ａ）…は、基準スペーサ（１１）…に代え、凸形部を取付け座（１０）…の凹形部に嵌合し、新たなボルト（１２ａ）（１２ａ）、…を異径スペーサ（１１ａ）…のボルト通し孔を経て取付け座（１０）…のメネジ孔に螺合して取りつけると、各異径スペーサ（１１ａ）…がらせん羽根（３）、（３）の外周辺から外側に張り出し、その外側面を、上記異径掘削爪（６ａ）、（６ａ）の描く拡大掘削円弧（ｒａ）上におく。

上例の掘削ヘッド（１）を用いて径の異る縦孔を掘削する例として、まず径７２０ｍｍの既成杭沈設用縦孔を掘削する場合は、図１（イ）、（ロ）のように基準掘削爪（６）…及び基準スペーサ（１１）…を取りつけた掘削ヘッド（１）を使用して地盤に縦孔掘削を開始すれば、各掘削爪（４）（５）（６）、（４）（５）（６）により地盤に７２０ｍｍ径の縦孔を掘削し、掘削土砂は、基準スペーサ（１１）…にて羽根面を補修されたらせん羽根（３）、（３）により上方へ移送される。

上例の掘削ヘッド（１）を用いて径８２０ｍｍの既成杭沈設用縦孔を掘削する場合は、上記ボルト（８）（８）、（８）（８）を外して基準掘削爪（６）、（６）を取付け座（７）、（７）から分離し、ついで予備異径掘削爪（６ａ）、（６ａ）を上記ボルト（８）（８）、（８）（８）を用いて取付け座（７）、（７）に取りつけ、又ボルト（１２）（１２）、…を外して基準スペーサ（１１）…を取付け座（１０）…から分離し、ついで予備異径スペーサ（１１ａ）…を新たなボルト（１２ａ）（１２ａ）、…により上記取付け座（１０）…に取りつける。

上記のように予備異径掘削爪（６ａ）、（６ａ）及び予備異径スペーサ（１１ａ）…を
付け替えた掘削ヘッド（１）を用いて８２０ｍｍ径の縦孔を掘削する。

図１、２において、（１３）は拡大掘削装置で、拡大爪（１４）を軸（１５）により横断平面上で拡縮揺動自在に支持し、拡大爪（１４）は、掘削ヘッド（１）の正回転時に土圧により閉縮し、逆回転により土圧で拡開するもので、本装置においても、拡大掘削径を拡大する場合は、それに必要な予備拡大爪（１４ａ）（図２（イ）参照）を付け替えればよい。

（イ）本願発明による掘削ヘッドの正面図である。 （ロ）同上底面図である。 （イ）予備異径掘削爪及び予備異径スペーサを取り替えた状態の一部切欠正面図である。 （ロ）同上底面図である。

符号の説明

１、２１ 掘削ヘッド
２、２２ ヘッドロッド
３ らせん羽根
４、５、２４、２５ 掘削爪
６、２６ 基準掘削爪
６ａ、２６ａ 予備異径掘削爪
１１ 基準スペーサ
１１ａ 予備異径スペーサ
２３ 掘削翼
ｒ 基準掘削円弧
ｒａ 拡大掘削円弧

Claims (1)

1. ヘッドロッド外周面にらせん羽根を突設し、該らせん羽根の下端縁に、下方へ突出する複数の掘削爪をほぼ半径方向に並列状態に突設した掘削ヘッドにおいて、
   上記掘削爪のうち最外周に位置する掘削爪を基準掘削径を有する基準掘削爪としてらせん羽根に着脱自在に取りつけ、
   上記らせん羽根の外周部に、上記基準掘削爪の基準掘削円弧上に外周端が位置する複数の基準スペーサを、らせん羽根外周に沿って間隔をあけた断続状態で着脱自在に取りつけ、
   上記基準掘削爪に代えて同位置に着脱可能で、該基準掘削爪よりも掘削径の大きい１又は複数の予備掘削爪であって、上記複数の予備掘削爪同志互に掘削径が異る予備異径掘削爪、及び上記基準スペーサに代えて同位置に同じく断続状態で着脱可能の予備スペーサであって、上記各予備異径掘削爪の掘削円弧上に外周端がそれぞれ位置する１組又は複数組の予備異径スペーサをそれぞれ備え、
   上記基準スペーサ及び予備異径スペーサの上記らせん羽根への着脱構造は、
   （１）上記らせん羽根の外周部に、外周から中心がわに凹む凹陥部を全周について少くとも４個、外周に沿って互に間隔をあけて断続的に形成し、
   （２）上記らせん羽根の各凹陥部に、凹形状に形成され、その凹形部内底面に複数のメネジ孔を設けたスペーサ取付座を、その凹形部を外側に向け且つそのメネジ孔を外側に開口した状態で、嵌合固定し、
   （３）上記着脱すべき各スペーサは、上記取付座の凹形部と嵌脱自在の凸形部を有すると共に、複数のボルト通し孔を、上記取付座の複数のメネジ孔に対応する位置で、上記凸形部凸面から反対面に貫通し、
   （４）そして、上記取付座の凹形部に上記各スペーサの凸形部を嵌合し、複数のボルトを上記スペーサの複数のボルト通し孔を経て上記取付座の複数のメネジ孔に着脱自在に螺合するようにした、
   複数掘削径に変更可能の掘削ヘッド。

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