JP4800284B2

JP4800284B2 - 拡大ヘッド

Info

Publication number: JP4800284B2
Application number: JP2007263856A
Authority: JP
Inventors: 敏男田中
Original assignee: Sanwa Kizai Co Ltd
Current assignee: Sanwa Kizai Co Ltd
Priority date: 2007-10-10
Filing date: 2007-10-10
Publication date: 2011-10-26
Anticipated expiration: 2027-10-10
Also published as: JP2009091819A

Description

本発明は、掘削スクリューロッド、掘削撹拌ロッド等の掘削作業ロッドの下端に接続して拡大掘削を行うための拡大ヘッドに関する。

従来、この種の拡大ヘッドとして、中空ヘッドロッドの下端部に掘削ヘッドを突設すると共に、ヘッドロッドの中間部外周部に拡大爪を拡縮揺動自在に軸支し、このヘッドロッド内に油圧シリンダを同軸的に内装し、該油圧シリンダにおける、圧力油の給排により進退する駆動部と、上記拡大爪とをリンクにて連結し、該油圧シリンダの駆動部の進退により上記リンクを介して拡大爪を拡縮揺動させる各種構造のものが提案されている。

しかし、上記のような従来の拡大ヘッドでは、掘削のための拡大爪及びリンクを折り畳んだときは、拡大爪及びリンクがヘッドロッド外周面から張り出して掘削土砂の上方への搬送を妨げ、又リンクと油圧シリンダ、及びリンクと拡大爪の各連結部分に土砂や礫が食いこんで、リンク及び拡大爪の揺動を妨げ、遂には拡大爪の十分な拡開、閉縮を不能に至らしめる難点が残されていた。

本発明は、リンクを除き、拡大爪の閉縮時にヘッドロッド外周面からの張り出しを小さくすると共に、拡大爪の十分な拡開、閉縮を可能にすることを課題とする。

上記課題解決の手段として、本発明は、
中空部を縦通されたヘッドロッドの下端部外周面に掘削ヘッドを突設すると共に、ヘッドロッド上部内にアクチュエータを内装し、該アクチュエータの軸方向進退駆動部を上記中空部内に摺動自在に保持させ、
上記ヘッドロッド周壁に、上記アクチュエータ進退駆動部のほぼ進退範囲にわたる縦長で且つ内部の中空部に開通する縦長窓を開設し、該窓と中空部とで拡大爪収納室を形成し、
上記拡大爪を上記収納室内に挿入し、該拡大爪基部を上記アクチュエータ進退駆動部に、ヘッドロッド縦断平面上で揺動可能に連結し、
上記拡大爪の中間部は、上記ヘッドロッドに上記拡大爪の揺動面と同一面上で回転自在に軸支されたスライドブロックに、軸方向摺動自在に支持させた、
拡大ヘッドを提案する。

本発明の拡大ヘッドによれば、拡大爪の閉縮時には、拡大爪の多くの部分を収納室内に収容し、ヘッドロッド外周面からの張り出しをわずかにすることができ、それにより掘削土砂の上方への搬送を支障なく行うことができるようになり、又、従来ヘッドに用いられていたリンクを除き、外部に突出していたリンクと拡大爪等との揺動連結部を無くしたから、土砂や礫が食いこんで拡大爪の揺動を妨げることがほとんどなくなり、拡大爪の地中での十分な拡開、閉縮を円滑に行うことができるのである。

本発明における上記「アクチュエータ」には、油圧シリンダ、水圧シリンダ等の流体圧シリンダ、又は電動シリンダ等が含まれる。
又、上記アクチュエータの「軸方向進退駆動部」とは、シリンダチューブを固定してピストンを軸方向に進退させるチューブ固定式シリンダとした場合のピストンであり、又ピストンを固定してチューブを軸方向に進退させるピストン固定式シリンダとした場合のチューブである。

以下図面を参照して本発明の実施例について詳述する。
図１において、ヘッドロッド（１）は、その軸心に中空部（２）を縦通した円筒体で、その下端部外周面に掘削ヘッド（３）を突設すると共に、ヘッドロッド（１）外周面にらせん羽根（４）を突設してあり、このヘッドロッド（１）の上部中空部（２）に、本例ではピストン固定式油圧シリンダを内装し、該油圧シリンダの下位に拡大爪収納室を設けてある。

上記油圧シリンダのシリンダチューブ（５）は、上記中空部（２）内に軸方向へ摺動自在に挿入すると共に、そのピストン（６）のピストンロッド（７）を上記チューブ（５）の上端板を貫通して上方へ突出し、突出端部をヘッドロッド（１）の上端部部材に固定し、それにより上記チューブ（５）を軸方向へ進退駆動部として中空部（２）内に軸方向へ摺動自在に保持している。

上記ピストンロッド（７）には、２本の圧力油給排路（８）、（９）を縦通し、一方の給排路（８）の下端は、ピストン（６）を貫通してチューブ（５）内のピストン側スペースに、他方の給排管（９）の下端は、ピストンロッド（７）基部からチューブ（５）内のロッド側スペースにそれぞれ開口させている。

（１０）、（１１）は、上記給排路（８）、（９）の上端にそれぞれ接続された圧力油給排管で、それらの上端をヘッドロッド（１）の上端まで延長してある。

上記拡大爪収納室は次のようである。上記ヘッドロッド（１）の下部周壁における直径方向の相対する位置に、縦長で且つ中空部（２）に開通する窓（１２）、（１３）を開設し、該縦長窓（１２）、（１３）は、上記シリンダチューブ（５）が最上位に上昇したとき（図１（ロ）の状態）の該チューブ（５）下端に対応する位置から、上記チューブ（５）が最下位に降下したとき（図２の状態）の該チューブ（５）下端からやや下に対応する位置までの範囲、すなわち該チューブ（５）のほぼ昇降範囲に及ぶ長さであり、これら縦長窓（１２）、（１３）とその内側の中空部（２）とで、左右に開通する拡大爪収納室（Ａ）を形成している。

上記縦長窓（１２）、（１３）における各相対する縦長口縁部には、図１（イ）、図３に示すように、下端部に軸受部（１６）（１６）、（１７）（１７）を有する２枚構成の細長ブラケット板（１４）（１４）、（１５）（１５）をそれぞれ固定してある。

拡大爪（１８）、（１９）は、先端部に爪（２０）…を有する直線棒状のもので、その基部を上記縦長窓（１２）、（１３）から収納室（Ａ）内に挿入し、挿入端部を、上記シリンダチューブ（５）の下端板下面に突設された一対のブラケット（２１）、（２１）の間にピン（２２）により、ヘッドロッド（１）の縦断平面上で揺動できるように支承してある。

一方、上記ブラケット板（１４）（１４）、（１５）（１５）の各相対する軸受部（１６）（１６）、（１７）（１７）には、軸心に支持孔を有する短円筒状のスライドブロック（２３）、（２４）を、図１、図３に示すように、ピン（２５）（２５）、（２６）（２６）により、上記拡大爪（１８）、（１９）の揺動面と同一平面上で揺動できるように支承し、これらスライドブロック（２３）、（２４）の支持孔内に、上記拡大爪（１８）、（１９）の中間部分を軸方向摺動自在に支持してある。

従って、今、シリンダチューブ（５）が最上位に上昇しているときは、図１（ロ）のように拡大爪（１８）、（１９）の基端部をピン（２２）により吊り上げて、両拡大爪（１８）、（１９）を鋭角に閉じた状態で、上半部を収納室（Ａ）内に引きこんでいる。その状態で、シリンダチューブ（５）を降下させ、ピン（２２）により拡大爪（１８）、（１９）の基端部を押し下げると、両拡大爪（１８）、（１９）が鈍角に開いてスライドブロック（２３）、（２４）をピン（２５）（２５）、（２６）（２６）を中心に回転させつつ、スライドプロック内を滑り出していき、それにより図２のように拡大爪（１８）、（１９）が爪先部を外方へ拡開させる。

上記の拡開状態から、シリンダチューブ（５）を上昇させれば、上述と逆の作動で両拡大爪（１８）、（１９）が鋭角に閉縮しつつ収納室（Ａ）内に収納される。

（２７）は、ヘッドロッド（１）の外側面に配管されたグラウト供給管で、その下端の吐出口（２８）を掘削ヘッド（３）の近くに開口させてある。（２９）はヘッドロッド（１）の上端に設けたオス継手である。

上例の拡大ヘッドをスクリュー掘削ロッドの下端に接続して、既成杭埋め込み工法における根固め用球根造成に使用した例について説明する。図１（ロ）のように拡大爪（１８）、（１９）を閉縮した状態で、スクリュー掘削ロッドの回転により掘削ヘッド（３）による地盤への縦孔掘削を行いつつ、掘削土砂をスクリュー羽根により地上へ排出していく。

所定深さの縦孔を掘削したら、スクリュー掘削ロッドの回転を継続しながら、圧力油を給排管（１０）、給排路（８）を経てチューブ（５）内のピストン側スペースに圧送し、それによりチューブ（５）を降下させて拡大爪（１８）、（１９）を拡開させつつ拡大ヘッドを所要長降下させて拡大孔を形成し、それと共にグラウト吐出口（２８）からセメントミルクを吐出して拡大孔内にソイルセメントを形成する。

上記ソイルセメントの硬化前に、圧力油を給排管（１１）、給排路（９）を経てチューブ（５）のロッド側スペースに圧送し、それによりチューブ（５）を上昇させて拡大爪（１８）、（１９）を閉縮させると共に、収納室（Ａ）内に収納し、その状態でスクリュー掘削ロッドを地上に引き上げ、そして既成杭を縦孔内に挿入すると共に、既成杭下端部を上記ソイルセメント内に圧入する。上記ソイルセメントが硬化すれば、挿入された既成杭の下端部に拡大球根が造成される。

上記シリンダチューブ（５）の降下、上昇による拡大爪（１８）、（１９）の拡開、閉
縮時に、土砂や礫をカミこんで、その作動に支障を来すことはない。

上記拡大爪（１８）、（１９）を閉縮して縦孔を掘削する場合、該拡大爪（１８）、（１９）の大部分が収納室（Ａ）内に収納され、ヘッドロッド（１）の外周面に大きく張り出すものがないので、掘削土砂の上方への搬送を支障なく行う。

（イ）本発明による拡大ヘッドの拡大爪閉縮状態の正面図である。（ロ）同上縦断正面図である。拡大爪拡開状態の一部省略縦断正面図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

符号の説明

１ヘッドロッド
２中空部
３掘削ヘッド
５シリンダチューブ
６ピストン
７ピストンロッド
１２、１３縦長窓
１８、１９拡大爪
２３、２４スライドブロック
Ａ拡大爪収納室

Claims

中空部を縦通されたヘッドロッドの下端部外周面に掘削ヘッドを突設すると共に、ヘッドロッド上部内にアクチュエータを内装し、該アクチュエータの軸方向進退駆動部を上記中空部内に摺動自在に保持させ、
上記ヘッドロッド周壁に、上記アクチュエータ進退駆動部のほぼ進退範囲にわたる縦長で且つ内部の中空部に開通する縦長窓を開設し、該窓と中空部とで拡大爪収納室を形成し、
上記拡大爪を上記収納室内に挿入し、該拡大爪基部を上記アクチュエータ進退駆動部に、ヘッドロッド縦断平面上で揺動可能に連結し、
上記拡大爪の中間部は、上記ヘッドロッドに上記拡大爪の揺動面と同一面上で回転自在に軸支されたスライドブロックに、軸方向摺動自在に支持させた、
拡大ヘッド。