JP4207198B2 - 拡大掘削ヘッド - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既成杭、場所打ち杭等の杭の地中下端部に拡大球根を造成するため、スクリューオーガ、撹拌ロッド等の下端に接続して使用される拡大掘削ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スクリューオーガの下端に接続されたヘッドであって、該ヘッドロッドの外周に二条らせん羽根を突設すると共に該らせん羽根の下端に掘削刃を突設してなる掘削ヘッドにおいて、上記らせん羽根の外周辺部に拡大爪を、該らせん羽根に添接する閉縮状態から、らせん羽根の外方へ突出する拡開状態に揺動自在に軸支し、スクリューオーガの正回転時に拡大爪を閉縮させるが逆回転時に拡大爪を土圧により拡開させるものが知られている。
【０００３】
しかし、上記の従来ヘッドは、硬質支持地盤において拡大掘削を行うべくスクリューオーガを逆回転したとき、拡大爪が閉縮状態から一挙に最大径まで拡開するため、掘削抵抗が急激に過大に加わり、それによりスクリューオーガが回転不能に至ることがしばしばあった。
【０００４】
これを改善するため、ヘッドロッドの外周面に拡大翼を、該ヘッドロッドに添接する閉縮状態から放射方向に突出する拡開状態に上下揺動自在に軸支すると共に、ヘッドロッド内に油圧シリンダを内蔵し、該油圧シリンダの上下伸縮駆動により上記拡大翼を上下羽ばたき状に拡縮させるものが開発された。
【０００５】
しかし、上記の改良ヘッドは、拡大翼が相当長いものとなり、それを上下揺動により拡縮させるためには二条らせん羽根の一部を切欠しなければならず、そのような切欠がらせん羽根にあると、該らせん羽根により上方へ搬送される掘削土砂が上記切欠から下へ落下し、注入されたセメントミルク中の土砂分を増加させ、それにより造成される拡大モルタル球根の強度を低下させる難点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、掘削ヘッドの二条らせん羽根の切欠を省略すると共に、拡開時の過大な掘削抵抗の発生を防止することができる拡大掘削ヘッドを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を達成するための手段】
上記課題達成の手段として、本発明は、
ヘッドロッドの外周面に二条らせん羽根を突設し、その下端に掘削刃を突設してなる掘削ヘッドの上記二条らせん羽根のピッチ間スペースにおいて、
同形同長の一対の拡大爪を、その各基端部において、直径方向相対する位置における上記らせん羽根の外周辺部にヘッドロッドを横断する平面上でそれぞれ拡縮揺動自在に軸支し、
上記ヘッドロッドに回転リングを回転自在に被嵌し、該回転リングの外周面における直径方向相対する位置に、拡大爪拡縮用の一対の同長油圧シリンダの各一端部を固定すると共に、該シリンダの各他端部を上記一対の拡大爪の各中間部にそれぞれ回転自在に軸支した、
拡大掘削ヘッドを提案する。
【０００８】
本発明における上記二条らせん羽根の「ピッチ間スペース」とは、上記二条らせん羽根における一方の羽根と他方の羽根との１ピッチ間のスペースを意味すると共に、通常の掘削ヘッドにみられる二条らせん羽根の最下端の半ピッチのスペースをも含むものである。
以下図面を参照して本発明の実施例について詳述する。
【０００９】
【実施例】
図１（イ）、（ロ）、（ハ）において、本発明の拡大爪が装着されるべき掘削ヘッドは、中空のヘッドロッド（１）の外周面に、二条のらせん羽根（２）、（２）を互に１８０度の位相角度をおいて突設すると共に、該二条らせん羽根（２）、（２）の最下端の直径方向端縁に掘削刃（３）…をそれぞれ突設したもので、この掘削ヘッドにおいて、上記二条らせん羽根（２）、（２）間に形成されるらせん状の１ピッチ間スペースのうち、本例では最下端部の直径方向相対する半ピッチ間スペース（Ｓ）、（Ｓ）内に、拡大爪（４）及びその拡縮駆動用油圧シリンダ（５）の１組づつをそれぞれ装備して拡大掘削ヘッド（Ｈ）を構成している。
【００１０】
上記一対の拡大爪（４）、（４ ) は同形同長のもので、その一端部を、らせん羽根（２）、（２）の外周辺部裏面の直径方向相対する位置に突設された軸受台（６）、（６）に軸（７）、（７）により上記ヘッドロッド（１）の横断平面上で揺動できるようにそれぞれ軸支されており、また上記一対の油圧シリンダ（５）、（５）は同長のもので、上記ヘッドロッド（１）に回転自在に被嵌された回転リング（８）の外周面の直径方向相対する位置に、そのピストンロッド（９）、（９）の先端部をそれぞれ固定すると共に、シリンダ（５）、（５）の他端部を上記拡大爪（４）、（４）の中間部に軸（１０）、（１０）によりそれぞれ回転自在に連結してある。
【００１１】
ここで、上記油圧シリンダ（５）、（５）が縮小したとき、拡大爪（４）、（４）が軸（７）、（７）を中心に内方へ揺動して図１（ロ）のように上記掘削刃（３）…の掘削径以内に閉縮し、また油圧シリンダ（５）、（５）が伸長したとき、拡大爪（４）、（４）が軸（７）、（７）を中心に外方へ揺動して同図（ハ）のように上記掘削径より外方へ爪先を拡開する位置関係にある。
【００１２】
この場合、上記油圧シリンダ（５）、（５）の伸縮による一対の拡大爪（４）、（４）の軸（７）、（７）を中心とする拡縮揺動に伴い、一対の油圧シリンダ（５）、（５）自身も若干揺動しようとするが、その揺動は回転リング（８）の回転により支障なく許容される。その場合、図１（ロ）、（ハ）に示すように一対の油圧シリンダ（５）、（５）の揺動は１つの回転リング（８）を介して同期的に行われるから、上記一対の拡大爪（４）、（４）の揺動も同期的に行われる。
なお、上記油圧シリンダ（５）、（５）を伸縮駆動させるため、ヘッドロッド（１）内の配管、スイベルジョイント等を含む通常の油圧回路により油圧シリンダ（５）、（５）に圧力油を給排する。
【００１３】
上例の使用においては、図１（イ）に示すように本発明の拡大掘削ヘッド（Ｈ）を一例としてスクリューオーガ（Ａ）のロッド下端に接続し、拡大爪（４）、（４）を閉縮した状態でスクリューオーガ（Ａ）の正回転により地中に縦孔を掘削すると共に縦孔内にセメントミルクを注入する。
【００１４】
硬質支持地盤に達したら、油圧シリンダ（５）、（５）を徐々に伸長駆動させて一対の拡大爪（４）、（４）を同期的に徐々に拡開させ、それにより過大な掘削抵抗を急激に受けることがなく、確実に円形の拡大孔を掘削する。
【００１５】
また、掘削刃（３）…により掘削した土砂は二条らせん羽根（２）、（２）により上方へ送り、ついでスクリューオーガ（Ａ）のスクリューにより上方へ搬送し、従来ヘッドのように二条らせん羽根の切欠部から土砂を落下させてセメントミルクの土砂分を増加させることはない。
【００１６】
拡大掘削後、油圧シリンダ（５）、（５）の縮小駆動により拡大爪（４）、（４）を閉縮し、ついでスクリューオーガ（Ａ）を縦孔から引き抜き、次に既成杭を縦孔内に挿入すると共に杭下端部を拡大孔内のソイルセメント中に挿入し、拡大球根を造成する。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の拡大掘削ヘッドによれば、拡大爪は、二条らせん羽根のピッチ間スペース内で、しかも該らせん羽根の外周辺部に横断平面上で揺動自在に軸支したから、比較的短いものにすることができると共に、拡大爪拡縮駆動用の一対の油圧シリンダも上記二条らせん羽根のピッチ間スペース内に納めることができる短小のもので足りるようになり、それにより従来ヘッドのような、二条らせん羽根の切欠を省略することができると共に、拡大爪拡開時の過大な掘削抵抗の発生を防止することができるのである。
しかも、拡大爪拡縮用の一対の油圧シリンダの一端を、ヘッドロッドに回転自在に被嵌された回転リングの外周面にそれぞれ固定すると共に、シリンダ他端を上記一対の拡大爪の中間部にそれぞれ回転自在に連結した簡単な構造によって一対の拡大爪の同期的拡開を行うことができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 （イ）本発明の拡大掘削ヘッドの正面図である。
（ロ）同上底面図である。
（ハ）拡大爪拡開状態の底面図である。
【符号の説明】
１ ヘッドロッド
２ らせん羽根
３ 掘削刃
４ 拡大爪
５ 油圧シリンダ
６ 軸受台
８ 拡大掘削ヘッド
Ｓ ピッチ間スペース

Claims (1)

1. ヘッドロッドの外周面に二条らせん羽根を突設し、その下端に掘削刃を突設してなる掘削ヘッドの上記二条らせん羽根のピッチ間スペースにおいて、
   同形同長の一対の拡大爪を、その各基端部において、直径方向相対する位置における上記らせん羽根の外周辺部にヘッドロッドを横断する平面上でそれぞれ拡縮揺動自在に軸支し、
   上記ヘッドロッドに回転リングを回転自在に被嵌し、該回転リングの外周面における直径方向相対する位置に、拡大爪拡縮用の一対の同長油圧シリンダの各一端部を固定すると共に、該シリンダの各他端部を上記一対の拡大爪の各中間部にそれぞれ回転自在に軸支した、
   拡大掘削ヘッド。

Images