JP4328002B2

JP4328002B2 - 多軸オーガ掘削機

Info

Publication number: JP4328002B2
Application number: JP2000290245A
Authority: JP
Inventors: 隆明磯貝
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2000-09-25
Filing date: 2000-09-25
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2020-09-25
Also published as: JP2002097659A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続壁を造成する際に用いられ、３本の回転軸を一列に並べて回転させて掘削する多軸オーガ掘削機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、連続壁を造成する際には、多軸オーガ掘削機が用いられており、多軸オーガ掘削機では複数の回転軸を一列に並べて設け、各回転軸にオーガスクリューを取り付けて、複数のオーガスクリューを同時に回転させて掘削を行っている。一方、施工箇所の地中に硬質地盤地層や転石等の障害物がある場合には、先行堀りにより障害物撤去を行ってから、複数のオーガスクリューにより連続壁を造成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
こうした従来のものでは、障害物撤去の際に、中央の回転軸にのみ障害物撤去のための掘削具を取り付けて先行堀りを行う。しかし、連続壁を造成する地盤は軟弱地層であるので、多軸オーガ掘削機の回転軸は掘削効率を重視して比較的高回転に設定されている。その為、障害物撤去の際には掘削トルクが不足する場合がある。
【０００４】
そのような場合には、高トルク出力の掘削機に取り替えて先行堀りを行う必要があり、組替え作業が必要となり、また、複数の掘削機を必要とするなど、作業や設備の負担が大きいという問題があった。
本発明の課題は、障害物撤去の先行堀りをも行うことができる多軸オーガ掘削機を提供することにある。
【０００５】
【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、
３本の回転軸が一列に並べられて回転可能に支持され、前記３本の回転軸を駆動源により回転させる多軸オーガ掘削機において、
中央の前記回転軸と同軸上に外軸を回転可能に支持すると共に、前記駆動源により前記外軸を前記回転軸よりも低速で駆動する減速機を設けたことを特徴とする多軸オーガ掘削機がそれである。
【０００６】
前記３本の回転軸にはそれぞれ歯車が取り付けられ、中央の前記回転軸の歯車にその両側の前記回転軸の歯車を噛合させ、前記減速機は、前記３本の回転軸のいずれかの回転を前記外軸に伝達するものであってもよい。更に、前記減速機は、中央の前記回転軸の回転を前記外軸に伝達するものであってもよい。あるいは、前記減速機は、両外側の前記回転軸の回転を前記外軸に伝達するものであってもよい。また、前記減速機は、前記駆動源の出力軸に取り付けられた歯車と前記外軸に取り付けられた歯車とを噛合させたものでもよい。
【０００７】
【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、図２に示すように、１は自走式の杭打機で、リーダ２がステー４及びキャッチングホーク６によって起倒自在に支持されている。リーダ２の前面にはその長手方向に沿って長尺状の一対のガイドレール８が敷設されている。ガイドレール８には、複数のガイドギブ１０を介して多軸オーガ掘削機１２が摺動可能に取り付けられている。多軸オーガ掘削機１２には、複数のオーガスクリュー１４が取り付けられる。
【０００８】
杭打機１には、ウインチ２０が搭載されており、ウインチ２０から引き出されたワイヤ２２は、リーダ２に沿って引き出され、リーダ２の中間に回転可能に支持されたシーブ２４を介して、リーダ２の上端に回転可能に支承されたシーブ２６に掛け渡されている。
【０００９】
更に、ワイヤ２２は、リーダ２の上端に設けられたシーブ２８に掛け渡された後、ワイヤ２２には多軸オーガ掘削機１２が吊下げられており、その一端はリーダ２の上端に止結されている。尚、ウインチ２０に限らず、ガイドレール８に沿ってリーダ２に敷設されたラックに噛合したピニオンを、多軸オーガ掘削機１２に設けたモータにより回転させて、多軸オーガ掘削機１２を昇降させるように構成したものでもよい。
【００１０】
前述した多軸オーガ掘削機１２は、図３、図７（１）に示すように、３本の回転軸３０，３２，３４が一列に並べられて、機枠３６に軸受け３８〜４３を介して回転可能に支持されている。各回転軸３０，３２，３４には、それぞれ歯車４４，４６，４８が一体的に取り付けられており、中央の回転軸３２の歯車４６にその両外側の回転軸３０，３４の歯車４４，４８が噛合されている。各歯車４４，４６，４８の歯数は同じであり、中央の回転軸３２に対し両外側の回転軸３０，３４は逆方向に同速度で回転する。
【００１１】
尚、各歯車４４，４６，４８の歯数が同じ場合に限らず、歯数を変えて、両外側の回転軸３０，３４に比べて、中央の回転軸３２が高速で回転する場合や、これとは逆に、中央の回転軸３２に比べて、両外側の回転軸３０，３４が高速で回転する場合であってもよい。
【００１２】
また、機枠３６には、２台の駆動源５０，５２が取り付けられており、各駆動源５０，５２はそれぞれモータ５０ａ，５２ａと減速機部５０ｂ，５２ｂとからなる。両駆動源５０，５２の出力軸５４，５６にはそれぞれ歯車５８，６０が一体的に取り付けられている。両歯車５８，６０は、それぞれ両外側の回転軸３０，３４の歯車４４，４８に噛合されている。
【００１３】
一方、中央の回転軸３２と同軸上に配置された中空の外軸６２が機枠３６に一対の軸受け６４，６６を介して回転可能に支持されている。回転軸３２には、太陽歯車６８が一体的に設けられており、太陽歯車６８に対向して、機枠３６には一体的に内歯歯車７０が設けられている。尚、前述した軸受け４１はこの外軸６２と回転軸３２との間に設けられている。
【００１４】
太陽歯車６８と内歯歯車７０との間には、それぞれに噛合した複数の遊星歯車７２が配置されており、各遊星歯車７２は外軸６２にピン７４を介して回転可能に支持されている。本実施形態では、太陽歯車６８、内歯歯車７０、遊星歯車７２により遊星減速機からなる減速機７６が構成されている。減速機７６は、回転軸３２の回転を減速して外軸６２に伝達するように構成されている。
【００１５】
次に、前述した本実施形態の多軸オーガ掘削機１２の作動について説明する。まず、連続壁を造成する際には、図１、図２に示すように、３本の回転軸３０，３２，３４にそれぞれオーガスクリュー１４を接続する。そして、両駆動源５０，５２を駆動して、出力軸５４，５６、歯車４４，４６，４８，５８，６０を介して回転軸３０，３２，３４を回転し、オーガスクリュー１４を回転させる。多軸オーガ掘削機１２をガイドレール８に沿って下降させて、掘削を行う。
【００１６】
一箇所での掘削が終了した際には、多軸オーガ掘削機１２を上昇させて、オーガスクリュー１４を引き抜き、次に、杭打機１を掘削孔がつながるように移動し、再びオーガスクリュー１４により掘削を行う。これを繰り返して、連続壁を造成する。
【００１７】
一方、地中に硬質地盤地層や転石等の障害物があり、オーガスクリュー１４では掘削できないときには、オーガスクリュー１４に代えて、図８に示すように、先端に掘削ビット付のケーシング８０とケーシング８０内に挿入されるスクリュー８２とを用いる。ケーシング８０は外軸６２に接続し、その際に、図示しないカップリング等を使用するとよい。また、スクリュー８２は中央の回転軸３２に接続する。
【００１８】
そして、前述したと同様に、両駆動源５０，５２を駆動して、出力軸５４，５６、歯車４４，４６，４８，５８，６０を介して回転軸３０，３２，３４を回転する。中央の回転軸３０の回転により、減速機７６を介して外軸６２が回転軸３０よりも低速で回転する。
【００１９】
よって、外軸６２によりケーシング８０が、高トルクで回転駆動されると共に、中央の回転軸３２が回転される。よって、ケーシング８０により地中の障害物が掘削されると共に、ケーシング８０内の土砂がスクリュー８２により掘削されて、外部に排出される。このように、ケーシング８０を用いて先行堀りすることにより、硬質地盤地層や転石等の障害物を掘削できる。障害物を撤去した後、オーガスクリュー１４に取り替えて、前述したと同様に連続壁を施工する。
【００２０】
次に、前述した多軸オーガ掘削機１２と減速機７６の構成が異なる第２実施形態としての減速機について図４、図７（２）によって説明する。尚、前述した実施形態と同じ部材については同一番号を付して詳細な説明を省略する。以下同様。
【００２１】
第２実施形態の減速機１００は、前述したと同様に、太陽歯車６８が中央の回転軸３２に一体的に形成されており、これに対向する内歯歯車１０２が軸受け１０４の内輪と一体に形成されている。軸受け１０４の外輪は機枠３６に取り付けられており、外軸１０６は内歯歯車１０２に一体的に取り付けられている。
【００２２】
遊星歯車１０８は太陽歯車６８と内歯歯車１０２とに噛合されると共に、ピン１１０を介して機枠３６に回転可能に支持されている。この場合も前述したと同様に、太陽歯車６８が回転すると、内歯歯車１０２を介して外軸１０６が回転軸３２よりも低速で回転駆動される。遊星減速機を用いることにより、大きな減速比を容易に得ることができる。
【００２３】
また、異なる減速機を有する第３実施形態について、図５、図７（３）によって説明する。第３実施形態の減速機１２０は、両外側の回転軸３０，３４に一体的に形成された歯車１２２，１２４に１つの大歯車１２６が噛合されており、大歯車１２６は軸受け１２８の内輪と一体的に形成されている。
【００２４】
軸受け１２８の外輪は機枠３６に取り付けられており、大歯車１２６には外軸１３０が一体的に取り付けられている。駆動源５０，５２が駆動されて回転軸３０，３４が回転されると、歯車１２２，１２４、大歯車１２６を介して外軸１３０が回転軸３０，３２，３４よりも低速で回転する。
【００２５】
更に、異なる減速機を有する第４実施形態について、図６、図７（４）によって説明する。尚、図６は図７（４）のＡＡ断面図である。第４実施形態の減速機１４０は、駆動源５０，５２の出力軸５４，５６に歯車１４２，１４４が一体的に取り付けられており、両歯車１４２，１４４に大歯車１４６が噛合されている。大歯車１４６は中央の回転軸３２と同軸上に配置されている。
【００２６】
この大歯車１４６は軸受け１４８の外輪と一体に形成されており、軸受け１４８の内輪は機枠３６に取り付けられている。大歯車１４６には、外軸１５０が一体的に取り付けられている。駆動源５０，５２が駆動されて各回転軸３０，３２，３４が回転されると共に、出力軸５４，５６、歯車１４２，１４４、大歯車１４６を介して外軸１５０が回転軸３２よりも低速で回転する。
【００２７】
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。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明の多軸オーガ掘削機は、外軸が高トルクで回転駆動されるので、複数のオーガスクリューを接続して連続壁を造成することができると共に、障害物がある場合には、外軸に掘削具を接続して、先行堀りにより障害物を撤去できるという効果を奏する。従って、１台の多軸オーガ掘削機で連続壁の造成も、障害物の撤去も行うことができ、組替え作業が容易であり、複数の掘削機を必要としない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての多軸オーガ掘削機を取り付けた杭打機の正面図である。
【図２】本実施形態の多軸オーガ掘削機を取り付けた杭打機の側面図である。
【図３】本実施形態の多軸オーガ掘削機の要部拡大断面図である。
【図４】第２実施形態の多軸オーガ掘削機の要部拡大断面図である。
【図５】第３実施形態の多軸オーガ掘削機の要部拡大断面図である。
【図６】第４実施形態の多軸オーガ掘削機の要部拡大断面図である。
【図７】各実施形態の減速機の歯車配列を示す説明図である。
【図８】本実施形態の多軸オーガ掘削機に障害物撤去のための掘削具を取り付けた状態の正面図である。
【符号の説明】
１…杭打機２…リーダ
８…ガイドレール１２…多軸オーガ掘削機
１４…オーガスクリュー
３０，３２，３４…回転軸
３６…機枠５０，５２…駆動源
６２，１０６，１３０，１５０…外軸
６８…太陽歯車７０，１０２…内歯歯車
７２１０８…遊星歯車
７６，１００，１２０，１４０…減速機
８０…ケーシング８２…スクリュー

Claims

３本の回転軸が一列に並べられて回転可能に支持され、前記３本の回転軸を駆動源により回転させる多軸オーガ掘削機において、
中央の前記回転軸と同軸上に外軸を回転可能に支持すると共に、前記駆動源により前記外軸を前記回転軸よりも低速で駆動する減速機を設けたことを特徴とする多軸オーガ掘削機。
前記３本の回転軸にはそれぞれ歯車が取り付けられ、中央の前記回転軸の歯車にその両側の前記回転軸の歯車を噛合させ、前記減速機は、前記３本の回転軸のいずれかの回転を前記外軸に伝達するものであることを特徴とする請求項１記載の多軸オーガ掘削機。
前記減速機は、中央の前記回転軸の回転を前記外軸に伝達するものであることを特徴とする請求項２記載の多軸オーガ掘削機。
前記減速機は、両外側の前記回転軸の回転を前記外軸に伝達するものであることを特徴とする請求項２記載の多軸オーガ掘削機。
前記減速機は、前記駆動源の出力軸に取り付けられた歯車と前記外軸に取り付けられた歯車とを噛合させたものであることを特徴とする請求項１記載の多軸オーガ掘削機。