JP5793365B2 - Excavator and excavation method - Google Patents

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Description

本発明は、地盤を掘削する掘削機及び方法に関する。   The present invention relates to an excavator and a method for excavating the ground.

地盤を掘削する掘削機として、メインシャフトの先端の周囲に配されたカッタを自転させると共に、メインシャフトの周りにカッタを公転させることにより、地盤を掘削する掘削機が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。この特許文献1、2に記載の掘削機には、掘削径を変更する機構が備えられている。特許文献1に記載の掘削機では、鉛直であるカッタ軸が、そのカッタ軸を支持するギヤボックスと共に回動されることにより、掘削径が変更される。また、特許文献2に記載の掘削機では、孔壁に向かうに従い外径方向に広がるように傾斜したカッタ軸が、伸縮されることにより、掘削径が変更される。   As an excavator for excavating the ground, an excavator for excavating the ground by rotating the cutter disposed around the tip of the main shaft and revolving the cutter around the main shaft is known (for example, (See Patent Documents 1 and 2). The excavators described in Patent Documents 1 and 2 are provided with a mechanism for changing the excavation diameter. In the excavator described in Patent Document 1, the excavating diameter is changed by rotating a vertical cutter shaft together with a gear box supporting the cutter shaft. Further, in the excavator described in Patent Document 2, the excavating diameter is changed by expanding and contracting the cutter shaft that is inclined so as to expand in the outer diameter direction toward the hole wall.

特公昭62−38512号公報Japanese Examined Patent Publication No. 62-38512 特開2007−262820号公報JP 2007-262820 A

特許文献1に記載の掘削機は、カッタの上にギヤボックスが存在することから、孔を掘削している途中で掘削径を拡大させる場合には、ギヤボックスが孔壁に干渉する。よって、節部や拡底部を有する基礎杭の構築に使用するには適していない。また、特許文献2に記載の掘削機は、節部や拡底部を有する基礎杭を構築するのに使用することはできるものの、カッタ軸のメインシャフトに対する傾斜角度が小さく、カッタ軸の伸縮長と比して掘削径の変更量が小さいことから、大径の節部や拡底部を有する基礎杭の構築に使用するためには、カッタ軸の伸縮長を大きくしなければならず、機械が大型化する。   The excavator described in Patent Document 1 has a gear box on the cutter. Therefore, when the excavating diameter is increased during excavation of the hole, the gear box interferes with the hole wall. Therefore, it is not suitable for use in the construction of a foundation pile having a node part or an expanded bottom part. Moreover, although the excavator described in Patent Document 2 can be used to construct a foundation pile having a node portion and an expanded bottom portion, the inclination angle of the cutter shaft with respect to the main shaft is small, and the extension length of the cutter shaft is Since the amount of change in excavation diameter is small, the extension length of the cutter shaft must be increased to use it for foundation piles with large-diameter nodes and expanded bottoms. Turn into.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、機械の大型化を招くことなく、掘削径の変更量を大きくすることができる掘削機を提供することを課題とするものである。   This invention is made | formed in view of the said situation, and makes it a subject to provide the excavator which can enlarge the change amount of an excavation diameter, without causing the enlargement of a machine.

上記課題を解決するために、本発明に係る掘削機は、複数のドラムカッタを自転させると共に公転させることにより孔を掘削する掘削機であって、公転軸に沿って配されたシャフトと、前記シャフトに回転可能に支持された公転部と、該公転部を回転させる公転駆動部と、前記公転部と平行に配され、前記公転部に回転可能に支持される複数の回動軸と該回動軸各々に設置されて外径方向へ延びるアームと該アーム各々の先端側で支持され、前記公転軸との直交面に対して傾斜するように自転軸を備えるドラムカッタと、該ドラムカッタ各々を前記自転軸の周りに回動させる自転駆動部と、前記回動軸各々に設置され、該回動軸を前記アームとともに回動することで前記アームの先端側で支持されるドラムカッタを、前記公転軸の外径方向に進退させるアーム駆動部と、前記回動軸各々に設置されたアームどうしを連動させて、複数のドラムカッタ各々のシャフトに対する相対位置を一致させるリンク機構と、を備え、前記リンク機構が、前記シャフトに回転可能に支持されたリンクボスと、該リンクボスに一端が連結され、他端が複数の前記回動軸のいずれかに固定される複数のリンクプレート群よりなり、該リンクプレート群各々は、複数のリンクプレートを連結して形成される。 In order to solve the above-described problem, an excavator according to the present invention is an excavator that excavates a hole by rotating and revolving a plurality of drum cutters, and a shaft disposed along a revolution axis, a revolving portion rotatably supported by the shaft, the revolution driving unit for rotating the above patent rolling unit, is arranged parallel to the revolving portion, and a plurality of rotating shaft rotatably supported in the revolving portion, wherein An arm installed on each rotation shaft and extending in the outer diameter direction; a drum cutter supported on the tip side of each of the arms and provided with a rotation shaft so as to be inclined with respect to a plane orthogonal to the revolution shaft; and the drum A rotation drive unit that rotates each cutter around the rotation shaft, and a drum cutter that is installed on each rotation shaft and is supported on the distal end side of the arm by rotating the rotation shaft together with the arm. The outer diameter of the revolving shaft An arm drive unit for advancing and retracting, the said pivot shaft each is interlocked with the installed arm each other, comprising a link mechanism to match the relative position with respect to a plurality of drum cutter each shaft, wherein the link mechanism, wherein A link boss rotatably supported by a shaft, and a plurality of link plate groups having one end connected to the link boss and the other end fixed to any of the plurality of rotating shafts. Is formed by connecting a plurality of link plates.

前記掘削機において、前記アームは、所定の回動位置において、前記ドラムカッタを、前記自転軸が前記公転軸の外径方向に向って下側に傾斜する状態で支持してもよい。   In the excavator, the arm may support the drum cutter at a predetermined rotational position in a state where the rotation shaft is inclined downward toward the outer diameter direction of the revolution shaft.

前記掘削機において、前記複数のドラムカッタは、前記公転軸の周りに所定角度の間隔で配されてもよく、前記公転駆動部は、前記公転部を、一方向及びその逆方向へ交互に前記所定角度ずつ回転させてもよい。   In the excavator, the plurality of drum cutters may be arranged around the revolution axis at a predetermined angle interval, and the revolution driving unit may alternately turn the revolution unit in one direction and the opposite direction. It may be rotated by a predetermined angle.

また、本発明に係る掘削方法は、自転すると共に公転する複数のドラムカッタを備える本発明に係る掘削機を使用して孔を掘削する方法であって前記アーム駆動部で前記アームを回動させて前記ドラムカッタを前記公転軸の外径方向に進退させることにより、孔の掘削径を調整する。 Further, the excavation method according to the present invention is a method of excavating a hole using the excavator according to the present invention including a plurality of drum cutters that rotate and revolve , and the arm driving unit rotates the arm. Then, the excavation diameter of the hole is adjusted by moving the drum cutter back and forth in the outer diameter direction of the revolution shaft.

本発明によれば、機械の大型化を招くことなく、掘削径の変更量を大きくすることができる掘削機を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the excavator which can enlarge the change amount of a drilling diameter, without causing the enlargement of a machine can be provided.

一実施形態に係る掘削機を備えるリバースサーキュレーション式の掘削システムを示す立面図である。1 is an elevation view showing a reverse circulation excavation system including an excavator according to an embodiment. 掘削機及びポンプを示す立断面図である。It is an elevation sectional view showing an excavator and a pump. 図2の3−3断面の概略図である。It is the schematic of the 3-3 cross section of FIG. 拡径状態の掘削機を示す立断面図である。It is an elevational sectional view showing the excavator in an expanded state. 図4の5−5断面の概略図である。It is the schematic of 5-5 cross section of FIG. ドラムカッタを示す正面図でありIt is a front view showing a drum cutter ドラムカッタ40の周面の展開図である。3 is a development view of a peripheral surface of the drum cutter 40. FIG. 図6の8−8断面図である。It is 8-8 sectional drawing of FIG. リンク機構の概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of a link mechanism. リンク機構の動作を示す平面図である。It is a top view which shows operation | movement of a link mechanism. リンク機構の動作を示す平面図である。It is a top view which shows operation | movement of a link mechanism. リンク機構の動作を示す平面図である。It is a top view which shows operation | movement of a link mechanism. リンク機構の動作を示す平面図である。It is a top view which shows operation | movement of a link mechanism. 比較例に係る掘削機及びポンプを示す立断面図である。It is an elevational sectional view showing an excavator and a pump according to a comparative example. 図11の12−12断面の概略図である。It is the schematic of the 12-12 cross section of FIG. 他の実施形態に係る掘削機を示す平面図である。It is a top view which shows the excavator which concerns on other embodiment. (A)、(B)は、縦軸周りにカッタが回転する掘削機におけるカッタビットの軌跡を示す図である。(A), (B) is a figure which shows the locus | trajectory of the cutter bit in the excavator in which a cutter rotates around a vertical axis. (A)は、比較例に係る掘削機のカッタビットの作用を示す図であり、(B)は、本実施形態に係る掘削機のカッタビットの作用を示す図である。(A) is a figure which shows the effect | action of the cutter bit of the excavator which concerns on a comparative example, (B) is a figure which shows the effect | action of the cutter bit of the excavator which concerns on this embodiment.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図1は、一実施形態に係る掘削機10を備えるリバースサーキュレーション式の掘削システム100を示す立面図である。この図に示すように、掘削システム100は、硬質の地盤を掘削するのに適した掘削機10と、地上に設置されるクレーン102と、掘削機10とクレーン102との間に配されるポンプ104、及びパイプ106等を備えている。掘削機10及びその上に取り付けられたポンプ104は、パイプ106を介してクレーン102に支持されており、パイプ106を順次継ぎ足すことにより、下方へ進められる。また、掘削機10は、掘削径を調整する径調整機構30を備えている。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an elevation view showing a reverse circulation excavation system 100 including an excavator 10 according to an embodiment. As shown in this figure, the excavation system 100 includes an excavator 10 suitable for excavating hard ground, a crane 102 installed on the ground, and a pump disposed between the excavator 10 and the crane 102. 104, a pipe 106, and the like. The excavator 10 and the pump 104 mounted thereon are supported by the crane 102 via a pipe 106, and are advanced downward by sequentially adding the pipe 106. Further, the excavator 10 includes a diameter adjustment mechanism 30 that adjusts the excavation diameter.

以上のような構成の掘削システム100では、掘削機10で地盤を掘削しながら、ポンプ104の作動により掘削土砂を泥水とともにパイプ106を通して地上で排出させることにより、杭孔1を構築する。そして、径調整機構30により掘削径を拡大させて、杭孔1の底部を拡径させた拡底部2を構築する。   In the excavation system 100 configured as described above, the pile hole 1 is constructed by excavating the ground with the excavator 10 and discharging the excavated earth and sand together with the muddy water through the pipe 106 by the operation of the pump 104. Then, the bottom diameter of the pile hole 1 is increased by increasing the excavation diameter by the diameter adjusting mechanism 30, thereby constructing the bottom expanded part 2.

図2は、掘削機10及びポンプ104を示す立断面図であり、図3は、図2の3−3断面の概略図である。これらの図に示すように、掘削機10は、ポンプ104に接続された円筒であるメインシャフト12と、メインシャフト12の上部に固定されたホルダ部14と、メインシャフト12にその軸周りに回転可能に支持された公転部20と、公転部20に設けられた径調整機構30と、径調整機構30を介して公転部20に回転可能に支持された3個のドラムカッタ40と、公転部20を回転させる公転用油圧モータ50と、ドラムカッタ40を図3に示す矢印A方向に回転させる3個の自転用油圧モータ60とを備えている。   FIG. 2 is an elevational sectional view showing the excavator 10 and the pump 104, and FIG. 3 is a schematic view of a section 3-3 in FIG. As shown in these drawings, the excavator 10 includes a main shaft 12 that is a cylinder connected to a pump 104, a holder portion 14 that is fixed to the upper portion of the main shaft 12, and the main shaft 12 that rotates about its axis. The revolving part 20 supported so as to be able to rotate, the diameter adjusting mechanism 30 provided in the revolving part 20, the three drum cutters 40 supported rotatably on the revolving part 20 via the diameter adjusting mechanism 30, and the revolving part The revolving hydraulic motor 50 that rotates 20 and the three rotating hydraulic motors 60 that rotate the drum cutter 40 in the direction of arrow A shown in FIG. 3 are provided.

ホルダ部14は、メインシャフト12が中心に挿通された平面視にて円状のフレームであり、ホルダ部14の内部に公転用油圧モータ50が取り付けられ、ホルダ部14の外周部に、掘削機10の垂直姿勢を保つためのガイド16が設けられている。公転用油圧モータ50は、回転軸がメインシャフト12と平行になるようにホルダ部14に取り付けられており、公転用油圧モータ50の出力軸には、ギア52が取り付けられている。   The holder portion 14 is a circular frame in a plan view through which the main shaft 12 is inserted in the center. A revolving hydraulic motor 50 is attached to the inside of the holder portion 14, and an excavator is provided on the outer periphery of the holder portion 14. A guide 16 for maintaining 10 vertical postures is provided. The revolution hydraulic motor 50 is attached to the holder portion 14 so that the rotation axis thereof is parallel to the main shaft 12, and a gear 52 is attached to the output shaft of the revolution hydraulic motor 50.

公転部20は、メインシャフト12が挿通された円筒状の外軸21と、外軸21の下端に設けられた先端カッタ22と、外軸21から外径方向に張り出した上下一対のフランジ23、24と、外軸21の上部に取り付けられたギア25と、外軸21の軸方向中間部に配されたスイベルジョイント26とを備えている。外軸21は、メインシャフト12に軸受13を介して軸心周りに回転可能に支持されている。先端カッタ22は、下方に尖った円錐状のカッタであり、下向きにカッタビットが設けられている。また、先端カッタ22は、内周側のカッタ部22Aと外周側のカッタ部22Bとの間に段差が形成されており、カッタ部22Bの中央部からカッタ部22Aが下方に突出した形状になっている。   The revolution portion 20 includes a cylindrical outer shaft 21 through which the main shaft 12 is inserted, a tip cutter 22 provided at the lower end of the outer shaft 21, and a pair of upper and lower flanges 23 projecting from the outer shaft 21 in the outer diameter direction. 24, a gear 25 attached to the upper portion of the outer shaft 21, and a swivel joint 26 disposed at an intermediate portion in the axial direction of the outer shaft 21. The outer shaft 21 is supported by the main shaft 12 via a bearing 13 so as to be rotatable around the axis. The front end cutter 22 is a conical cutter pointed downward, and a cutter bit is provided downward. Further, the tip cutter 22 has a step between the inner cutter 22A and the outer cutter 22B, and the cutter 22A protrudes downward from the center of the cutter 22B. ing.

フランジ23、24は、120°間隔で配され外軸21から外径方向へ延びる3個の板片23A、24Aで構成されており、板片23A、24Aが互いに上下に対向するように配されている。また、板片23Aは、外軸21の上下方向中央部に配され、板片24Aは、外軸21の下部に配されている。また、ギア25は、公転用油圧モータ50のギア52と噛み合っており、公転用油圧モータ50の出力がギア52、25を介して外軸21に伝達されて、公転部20が反時計回り方向(図3に示す矢印B方向)に公転する。   The flanges 23 and 24 are composed of three plate pieces 23A and 24A that are arranged at intervals of 120 ° and extend in the outer diameter direction from the outer shaft 21, and are arranged so that the plate pieces 23A and 24A face each other vertically. ing. Further, the plate piece 23 </ b> A is disposed at the center in the vertical direction of the outer shaft 21, and the plate piece 24 </ b> A is disposed at the lower portion of the outer shaft 21. The gear 25 meshes with the gear 52 of the revolution hydraulic motor 50, and the output of the revolution hydraulic motor 50 is transmitted to the outer shaft 21 via the gears 52, 25, so that the revolution unit 20 rotates counterclockwise. Revolve in the direction of arrow B shown in FIG.

スイベルジョイント26は、油圧配管の可動継手であり、自転用油圧モータ60及び後述の径調整用油圧モータ33に接続された油圧配管と、地上の油圧ポンプ(図示省略)に接続された油圧配管とを、メインシャフト12の周りに相対回転可能に連結している。   The swivel joint 26 is a movable joint of hydraulic piping, and is connected to a rotating hydraulic motor 60 and a diameter adjusting hydraulic motor 33 described later, and a hydraulic piping connected to a ground hydraulic pump (not shown). Are coupled around the main shaft 12 so as to be relatively rotatable.

径調整機構30は、各ドラムカッタ40に対応して夫々設けられた3個の径調整ユニット31と、3個の径調整ユニット31を連動させるためのリンク機構32とを備えている。 リンク機構32は、3個の径調整ユニット31を連動させるための機構であり、詳細は後述する。   The diameter adjusting mechanism 30 includes three diameter adjusting units 31 provided corresponding to each drum cutter 40 and a link mechanism 32 for interlocking the three diameter adjusting units 31. The link mechanism 32 is a mechanism for interlocking the three diameter adjustment units 31, and details will be described later.

径調整ユニット31は、板片23Aの先端部の上に設置された径調整用油圧モータ33と、板片23A、24Aの先端部に両端を回動可能に支持されたシャフト34と、シャフト34の下部に固定されたアーム35とを備えている。シャフト34は、メインシャフト12と平行に配置されている。   The diameter adjusting unit 31 includes a diameter adjusting hydraulic motor 33 installed on the tip of the plate piece 23A, a shaft 34 rotatably supported at both ends by the tip of the plate pieces 23A and 24A, and a shaft 34. And an arm 35 fixed to the lower portion of the head. The shaft 34 is disposed in parallel with the main shaft 12.

径調整用油圧モータ33は、鉛直な出力軸を有しており、この出力軸にシャフト34が接続されている。また、アーム35は、シャフト34からその外径方向へ延びる台形柱状のフレームであり、その先端にドラムカッタ40及び自転用油圧モータ60が取り付けられている。   The diameter adjusting hydraulic motor 33 has a vertical output shaft, and a shaft 34 is connected to the output shaft. The arm 35 is a trapezoidal columnar frame extending from the shaft 34 in the outer diameter direction, and a drum cutter 40 and a rotating hydraulic motor 60 are attached to the tip of the arm 35.

即ち、ドラムカッタ40及び自転用油圧モータ60は、アーム35及びシャフト34を介して、板片23A、24Aの先端部に、シャフト34の軸心周りに回動可能に支持されており、径調整用油圧モータ33によりシャフト34が回転されると、シャフト34の軸心周り(即ち、メインシャフト12と平行な軸の周り)に回動される。   In other words, the drum cutter 40 and the rotating hydraulic motor 60 are supported by the tip portions of the plate pieces 23A and 24A via the arm 35 and the shaft 34 so as to be rotatable around the axis of the shaft 34, thereby adjusting the diameter. When the shaft 34 is rotated by the hydraulic motor 33, the shaft 34 is rotated around the axis of the shaft 34 (that is, around an axis parallel to the main shaft 12).

なお、本実施形態に係る掘削機10では、アーム35を、公転方向に回動させることでドラムカッタ40を拡径側に移動させているため、径調整用油圧モータ33が非作動の状態では、ドラムカッタ40及びアーム35は、孔壁から受ける力により縮径側に戻ろうとすることになる。また、シャフト34とフランジ23とには、アーム35が掘削径が最小となる位置から中心側(図中時計回り方向)へ回動することを防止することと、最大回動角度以上に回動させないための、不図示のストッパが設けられている。   In the excavator 10 according to the present embodiment, the arm cutter 35 is rotated in the revolving direction to move the drum cutter 40 to the enlarged diameter side. Therefore, when the diameter adjusting hydraulic motor 33 is not operated. The drum cutter 40 and the arm 35 try to return to the reduced diameter side by the force received from the hole wall. Further, the shaft 34 and the flange 23 prevent the arm 35 from rotating from the position where the excavation diameter is minimum to the center side (clockwise direction in the figure) and rotate more than the maximum rotation angle. A stopper (not shown) is provided to prevent this.

図3に示すように、掘削径が最小の状態(以下、縮径状態という)では、3個のアーム35が、シャフト34よりも杭孔1の中心側において、正三角形状の空間を形成するように配され、各ドラムカッタ40が各アーム35よりも杭孔1の外径側に配される。また、縮径状態では、ドラムカッタ40及び自転用油圧モータ60が、これらの回転軸41、61が平面視にてメインシャフト12の径方向と平行になるように配される。   As shown in FIG. 3, in a state where the excavation diameter is minimum (hereinafter referred to as a reduced diameter state), the three arms 35 form a regular triangular space on the center side of the pile hole 1 with respect to the shaft 34. The drum cutters 40 are arranged on the outer diameter side of the pile hole 1 with respect to the arms 35. In the reduced diameter state, the drum cutter 40 and the rotating hydraulic motor 60 are arranged such that their rotary shafts 41 and 61 are parallel to the radial direction of the main shaft 12 in plan view.

また、図2に示すように、ドラムカッタ40及び自転用油圧モータ60は、これらの回転軸41、61が、杭孔1の外径方向に向かって斜め下側に所定角度(約20°等の鋭角)傾斜するように配されている。即ち、ドラムカッタ40は、上側が杭孔1の外径側に倒れるように傾斜している。   Further, as shown in FIG. 2, the drum cutter 40 and the rotating hydraulic motor 60 have their rotation shafts 41 and 61 at a predetermined angle (about 20 ° or the like) obliquely downward toward the outer diameter direction of the pile hole 1. It is arranged to be inclined. That is, the drum cutter 40 is inclined so that the upper side falls down to the outer diameter side of the pile hole 1.

図4は、掘削径が最大の状態(以下、拡径状態という)の掘削機10を示す立断面図であり、図5は、図4の5−5断面の概略図である。図5に示すように、掘削機10の拡径状態では、アーム35がシャフト34よりも杭孔1の外径側に位置し、アーム35の先端側に支持されたドラムカッタ40及び自転用油圧モータ60が、シャフト34よりも杭孔1の外径側に位置する。また、アーム35と板片23Aとの角度が所定角度(約150°等の鈍角)になる。   FIG. 4 is an elevational sectional view showing the excavator 10 in a state where the excavation diameter is the maximum (hereinafter referred to as a diameter expansion state), and FIG. 5 is a schematic view of a section 5-5 in FIG. As shown in FIG. 5, in the expanded diameter state of the excavator 10, the arm 35 is positioned on the outer diameter side of the pile hole 1 with respect to the shaft 34, and the drum cutter 40 and the rotation hydraulic pressure supported on the distal end side of the arm 35. The motor 60 is located on the outer diameter side of the pile hole 1 with respect to the shaft 34. The angle between the arm 35 and the plate piece 23A is a predetermined angle (obtuse angle such as about 150 °).

図6は、ドラムカッタ40を示す正面図であり、図7は、ドラムカッタ40の周面の展開図であり、図8は、図6の8−8断面図である。なお、図6の1〜10の指定位置と、図7の1〜10の指定位置とは一致する。これらの図に示すように、ドラムカッタ40の周面には、複数列(例えば、図示するように4列)のカッタビット42が配されている。各列のカッタビット42は周方向に離して配されている。また、複数列のカッタビット42は、周方向に向かって千鳥状に配されている。また、各カッタビット42は、ドラムの周面からその外径方向に突出するホルダ43に固定されている。このホルダ43は、回転軸41に対して垂直に配されている。また、カッタビット42の刃先は、鈍角二等辺三角形状に形成されている。   6 is a front view showing the drum cutter 40, FIG. 7 is a development view of the peripheral surface of the drum cutter 40, and FIG. 8 is a sectional view taken along the line 8-8 in FIG. Note that the designated positions 1 to 10 in FIG. 6 coincide with the designated positions 1 to 10 in FIG. 7. As shown in these drawings, a plurality of rows (for example, four rows as shown) of cutter bits 42 are arranged on the peripheral surface of the drum cutter 40. The cutter bits 42 in each column are arranged apart from each other in the circumferential direction. The plurality of rows of cutter bits 42 are arranged in a staggered pattern in the circumferential direction. Each cutter bit 42 is fixed to a holder 43 that protrudes from the peripheral surface of the drum in the outer diameter direction. The holder 43 is arranged perpendicular to the rotation shaft 41. The cutting edge of the cutter bit 42 is formed in an obtuse isosceles triangle shape.

また、最外列(アーム35から最も離れている列)のカッタビット42の間には、カッタビット44、45が配されている。ここで、カッタビット42、44、45は、その刃先が図6の反時計周り方向に向くように配されており、ドラムカッタ40が図6の反時計周り方向に回転した場合に、カッタビット42、44、45が地山を削る。   Further, cutter bits 44 and 45 are arranged between the cutter bits 42 in the outermost row (row farthest from the arm 35). Here, the cutter bits 42, 44, 45 are arranged so that the cutting edges thereof face in the counterclockwise direction of FIG. 6, and when the drum cutter 40 rotates in the counterclockwise direction of FIG. 42, 44 and 45 cut the ground.

カッタビット44は、ドラムの周面からその外径方向に突出するホルダ46に固定されている。このホルダ46は、ドラムの外径方向に向ってアーム35の反対側に傾斜するように配されている。また、カッタビット44の刃先は、鋭角不等辺三角形状に形成されており、鋭角の角部が、最外列のカッタビット42よりもアーム35の反対側(即ち、孔壁側)に位置するように構成されている。   The cutter bit 44 is fixed to a holder 46 that protrudes from the peripheral surface of the drum in the outer diameter direction. The holder 46 is disposed so as to be inclined toward the opposite side of the arm 35 in the outer diameter direction of the drum. Further, the cutting edge of the cutter bit 44 is formed in an acute unequal triangular shape, and the acute corner is located on the opposite side of the arm 35 (that is, on the hole wall side) from the outermost cutter bit 42. It is configured as follows.

ここで、回転軸41との直交面に対するホルダ46の傾斜角度は、メインシャフト12との直交軸に対する回転軸41の傾斜角度と同一である。即ち、ドラムカッタ40がアーム35に取り付けられた状態において、ホルダ43は、鉛直線に対して傾斜するのに対して、ホルダ46は、鉛直線に対して平行になる。   Here, the inclination angle of the holder 46 with respect to the plane orthogonal to the rotation axis 41 is the same as the inclination angle of the rotation axis 41 with respect to the axis orthogonal to the main shaft 12. That is, in a state where the drum cutter 40 is attached to the arm 35, the holder 43 is inclined with respect to the vertical line, whereas the holder 46 is parallel to the vertical line.

また、カッタビット45は、ドラムの周面からその外径方向に突出するホルダ47に固定されている。カッタビット45の刃先は波形状に形成されており、カッタビット45は、波形状の刃がドラム周面の接線方向を向くようにホルダ47に固定されている。   The cutter bit 45 is fixed to a holder 47 that protrudes from the peripheral surface of the drum in the outer diameter direction. The cutting edge of the cutter bit 45 is formed in a corrugated shape, and the cutter bit 45 is fixed to the holder 47 so that the corrugated blade faces the tangential direction of the drum peripheral surface.

図9は、リンク機構32の概略を示す平面図である。この図に示すように、リンク機構32は、メインシャフト12に回転可能に支持されたリンクボス36と、リンクボス36と各シャフト34とを連結する3組のリンクプレート37、38とを備えている。リンクボス36は、円板状の中心部36Aと、該中心部36Aから外径方向へ延びる3個の腕部36Bとを備えている。3個の腕部36Bは、等間隔(120°間隔)で配されている。   FIG. 9 is a plan view showing an outline of the link mechanism 32. As shown in this figure, the link mechanism 32 includes a link boss 36 that is rotatably supported by the main shaft 12, and three sets of link plates 37 and 38 that connect the link boss 36 and each shaft 34. Yes. The link boss 36 includes a disc-shaped center portion 36A and three arm portions 36B extending from the center portion 36A in the outer diameter direction. The three arm portions 36B are arranged at equal intervals (120 ° intervals).

各リンクプレート37は、腕部36Bの先端に鉛直軸(メインシャフト12と平行な軸)周りに回動可能に支持された細長い板材であり、各リンクプレート38は、各リンクプレート37の先端(支持側の反対側の端)に鉛直軸周りに回動可能に支持された、リンクプレート37よりも短尺の板材である。また、各リンクプレート38の先端(リンクプレート37による支持側の反対側の端)は、シャフト34に固定されている。   Each link plate 37 is an elongate plate member that is rotatably supported around the vertical axis (axis parallel to the main shaft 12) at the tip of the arm portion 36B, and each link plate 38 is the tip of each link plate 37 ( It is a plate material shorter than the link plate 37 supported on the opposite end of the support side so as to be rotatable around the vertical axis. Further, the end of each link plate 38 (the end opposite to the support side by the link plate 37) is fixed to the shaft 34.

図9及び図10A〜Dは、リンク機構32の動作を示す平面図である。図9に示すように、掘削機10の縮径状態では、リンクプレート37、38が、略直線状に延びた状態になる。そして、図10A〜図10Dに示すように、掘削機10が拡径状態に遷移する際、アーム35及びシャフト34が、シャフト34を中心に図中反時計周り方向に回動及び回転すると、シャフト34に固定されたリンクプレート38が、シャフト34を中心に図中反時計周り方向に回動することにより、リンクプレート37、38の屈曲度が増すと共に、リンクボス36が図中時計周り方向に回転する。   9 and 10A to 10D are plan views showing the operation of the link mechanism 32. FIG. As shown in FIG. 9, when the diameter of the excavator 10 is reduced, the link plates 37 and 38 extend in a substantially linear shape. Then, as shown in FIGS. 10A to 10D, when the excavator 10 transitions to the diameter-expanded state, when the arm 35 and the shaft 34 rotate and rotate in the counterclockwise direction around the shaft 34, the shaft When the link plate 38 fixed to 34 rotates counterclockwise in the figure around the shaft 34, the degree of bending of the link plates 37 and 38 increases, and the link boss 36 rotates in the clockwise direction in the figure. Rotate.

ここで、リンクボス36が時計周り方向に回転すると、その他の2組のリンクプレート37、38は、リンクボス36の回転力を受けて屈曲度が増すように変位し、シャフト34及びアーム35を、シャフト34を中心に図中反時計回り方向に回転及び回動させる。これにより、径調整用油圧モータ33の駆動速度にバラつきがある場合でも、3個のアーム35が、同時に同速度で回動し、3個のドラムカッタ40のメインシャフト12に対する相対位置が一致する。   Here, when the link boss 36 rotates in the clockwise direction, the other two sets of link plates 37 and 38 are displaced by the rotational force of the link boss 36 so that the degree of bending increases, and the shaft 34 and the arm 35 are moved. The shaft 34 is rotated and rotated around the shaft 34 in the counterclockwise direction in the figure. As a result, even when the driving speed of the diameter adjusting hydraulic motor 33 varies, the three arms 35 rotate simultaneously at the same speed, and the relative positions of the three drum cutters 40 with respect to the main shaft 12 coincide. .

以下、掘削機10を使用して拡底部2を有する杭孔1を施工する手順を説明する。まず、縮径状態の掘削機10を下方へ掘進させて径が均一の孔を掘削する(図2及び図3参照)。この際、3個の自転用油圧モータ60を駆動させて3個のドラムカッタ40を回転軸41の周り(図中矢印A方向)に回転させると共に、公転用油圧モータ50を駆動させて公転部20をメインシャフト12の周り(図中矢印B方向)に回転させる。即ち、ドラムカッタ40を自転させると共に公転させる。なお、自転回転数は公転回転数よりも大きく設定する。   Hereinafter, the procedure for constructing the pile hole 1 having the expanded bottom portion 2 using the excavator 10 will be described. First, the excavator 10 in a reduced diameter state is excavated downward to excavate a hole having a uniform diameter (see FIGS. 2 and 3). At this time, the three rotation hydraulic motors 60 are driven to rotate the three drum cutters 40 around the rotation shaft 41 (in the direction of arrow A in the figure), and the revolution hydraulic motor 50 is driven to rotate the revolution section. 20 is rotated around the main shaft 12 (in the direction of arrow B in the figure). That is, the drum cutter 40 is rotated and revolved. The rotation speed is set larger than the revolution speed.

ここで、ドラムカッタ40の回転軸41が杭孔1の外径方向に向けて下側に傾斜しており、ドラムカッタ40は、下側に向けて杭孔1の中心側へ傾斜している。このため、ドラムカッタ40の上側では、外列のカッタビット42、44、45が、孔壁3に当接して孔壁3を掘削し、ドラムカッタ40の下側では、全列のカッタビット42、44、45が孔底4に当接して孔底4を掘削する。この際、ドラムカッタ40の下側は、孔壁3より中心側に位置し、孔壁3よりも中心側を掘削する。また、メインシャフト12の先端カッタ22が、孔底4の中央部、即ち、ドラムカッタ40の下側が掘削する範囲の内周側を掘削する。   Here, the rotating shaft 41 of the drum cutter 40 is inclined downward toward the outer diameter direction of the pile hole 1, and the drum cutter 40 is inclined toward the center side of the pile hole 1 toward the lower side. . Therefore, on the upper side of the drum cutter 40, the outer rows of cutter bits 42, 44, 45 abut the hole wall 3 to excavate the hole wall 3, and on the lower side of the drum cutter 40, the entire row of cutter bits 42. , 44 and 45 abut against the hole bottom 4 to excavate the hole bottom 4. At this time, the lower side of the drum cutter 40 is located on the center side of the hole wall 3, and the center side of the hole wall 3 is excavated. Further, the front end cutter 22 of the main shaft 12 excavates the central portion of the hole bottom 4, that is, the inner peripheral side of the range where the lower side of the drum cutter 40 is excavated.

即ち、縮径状態の掘削機10は、ドラムカッタ40及び先端カッタ22で地山を、下側へ向かって縮径する半球形状に削りながら掘進する。この際、最外列のカッタビット44が、孔壁3側に傾斜して孔壁3に食い込むように構成されていることにより、孔壁3の掘削力が向上される。また、ドラムカッタ40が、その下側が杭孔1の中心側に寄るように傾斜していることにより、先端カッタ22で掘削した孔底4の中央周辺におけるドラムカッタ40で掘削できない範囲を狭めることができる。   That is, the excavator 10 in the reduced diameter state excavates while cutting the natural ground into a hemispherical shape with a diameter decreasing downward with the drum cutter 40 and the tip cutter 22. At this time, the digging force of the hole wall 3 is improved because the outermost cutter bits 44 are configured to incline into the hole wall 3 while being inclined toward the hole wall 3 side. Further, the drum cutter 40 is inclined so that the lower side thereof is closer to the center side of the pile hole 1, thereby narrowing a range where the drum cutter 40 cannot be excavated around the center of the hole bottom 4 excavated by the tip cutter 22. Can do.

また、ドラムカッタ40が、上側へ向かって杭孔1の外径側に傾斜していることにより、ドラムカッタ40の上側の周面を平面視した形状は、杭孔1の外径側に膨らんだ円弧形状になる。即ち、ドラムカッタ40の外列のカッタビット42、44、45が、平面視にて杭孔1の外径側に膨らんだ円弧状の曲線に沿って配列されることから、ドラムカッタ40の自転により孔壁3を円弧状に掘削でき、以って、杭孔1を滑らかに掘削できる。   Further, since the drum cutter 40 is inclined to the outer diameter side of the pile hole 1 toward the upper side, the shape of the upper peripheral surface of the drum cutter 40 in plan view swells to the outer diameter side of the pile hole 1. It becomes an arc shape. That is, the cutter bits 42, 44, 45 in the outer row of the drum cutter 40 are arranged along an arcuate curve that swells to the outer diameter side of the pile hole 1 in a plan view. Thus, the hole wall 3 can be excavated in an arc shape, and thus the pile hole 1 can be excavated smoothly.

これに対して、図11及び図12に示すように、ドラムカッタ40の回転軸41を水平に設定した場合には、ドラムカッタ40を平面視した形状が、矩形状になる。即ち、ドラムカッタ40の外列のカッタビット42、44、45が、平面視にて直線状に配列されることから、ドラムカッタ40の自転だけでは、孔壁3をドラムカッタ40の2点の角部のみで掘削することになり、本実施形態と比して杭孔1を粗く掘削することになる。   On the other hand, as shown in FIGS. 11 and 12, when the rotating shaft 41 of the drum cutter 40 is set to be horizontal, the shape of the drum cutter 40 in plan view is rectangular. That is, the cutter bits 42, 44, 45 in the outer row of the drum cutter 40 are linearly arranged in a plan view, so that the hole wall 3 is formed at two points on the drum cutter 40 only by the rotation of the drum cutter 40. Excavation is performed only at the corners, and the pile hole 1 is excavated roughly as compared with the present embodiment.

以上のようにして、径が均一の孔を掘削すると、掘削機10を、拡底部2を形成する位置の上側まで引き上げた後、径調整機構30でドラムカッタ40を徐々に拡径側へ回動させながら、掘削機10を下方へ掘進させることによって、下方に向って次第に拡径する円錐台形状の拡底部2を掘削する(図4及び図5参照)。この際、ドラムカッタ40の上側にドラムカッタ40を駆動させるための機構等が存在しておらず、また、アーム35はドラムカッタ40より杭孔1の中心側に位置している。即ち、ドラムカッタ40を杭孔1の外径側に移動させる際に、孔壁3と干渉する障害物が存在しないことから、杭孔1を掘削している途中で掘削径を拡大することが可能であり、拡底部2を有する杭孔1を掘削することが可能である。   When a hole having a uniform diameter is excavated as described above, the excavator 10 is pulled up to the upper side of the position where the bottom expansion portion 2 is formed, and then the drum cutter 40 is gradually rotated to the diameter expansion side by the diameter adjustment mechanism 30. By moving the excavator 10 downward while moving, the truncated cone-shaped expanded bottom portion 2 that gradually expands in the downward direction is excavated (see FIGS. 4 and 5). At this time, there is no mechanism for driving the drum cutter 40 above the drum cutter 40, and the arm 35 is located closer to the center of the pile hole 1 than the drum cutter 40. That is, when the drum cutter 40 is moved to the outer diameter side of the pile hole 1, there is no obstacle that interferes with the hole wall 3, so that the excavation diameter can be increased during excavation of the pile hole 1. It is possible and it is possible to excavate the pile hole 1 which has the expanded bottom part 2. FIG.

また、横軸周りに回転するドラムカッタ40を先端側で支持するアーム35が、メインシャフト12の周囲にメインシャフト12と平行に配置されたシャフト34の周りに回動することにより、縮径状態と拡径状態での掘削径の差を、ドラムカッタ40の直径を超える程に大きくすることができる。従って、アーム35やフランジ23、24等の部材を大きくすることなく、掘削径の変更量を大きくすることができるため、掘削機10の大型化を招くことなく、掘削径の変更量を大きくし、膨らみが大きな拡底部2を有する拡底杭を構築することができる。   Further, the arm 35 that supports the drum cutter 40 that rotates about the horizontal axis on the tip side rotates around the shaft 34 that is arranged around the main shaft 12 in parallel with the main shaft 12. And the difference in the excavation diameter in the expanded state can be increased so as to exceed the diameter of the drum cutter 40. Therefore, since the amount of change in the excavation diameter can be increased without increasing the members such as the arm 35 and the flanges 23 and 24, the amount of change in the excavation diameter can be increased without increasing the size of the excavator 10. An expanded pile having the expanded bottom portion 2 having a large bulge can be constructed.

ところで、上述の特許文献1、2に記載されているような、カッタが縦軸周りに回転する掘削機では、カッタのカッタビットが設けられた面全体が孔底に当接し、全てのカッタビットが常に孔底に当接する。それに対して、本実施形態に係る掘削機10では、周面にカッタビット42、44、45が設けられたドラムカッタ40で孔壁3及び孔底4を掘削するが、孔壁3及び孔底4に当接しているのはドラムカッタ40の全周ではなく、一点である。そのため、本実施形態に係る掘削機10では、カッタが縦軸周りに回転する掘削機と比して、カッタビットの1本1本に作用する力が大きくなり、各カッタビットの掘削力(圧壊力)が大きくなる。従って、カッタビットと地山との間で滑りが生じ難くなり、カッタビット42、44、45の磨耗が抑制され、以って、硬質地盤の掘削に対応可能となる。   By the way, in the excavator in which the cutter rotates around the vertical axis as described in the above-mentioned Patent Documents 1 and 2, the entire surface on which the cutter bit of the cutter is provided contacts the bottom of the hole, and all the cutter bits Always contacts the bottom of the hole. On the other hand, in the excavator 10 according to the present embodiment, the hole wall 3 and the hole bottom 4 are excavated by the drum cutter 40 provided with the cutter bits 42, 44, 45 on the peripheral surface. 4 is not the entire circumference of the drum cutter 40 but one point. Therefore, in the excavator 10 according to the present embodiment, the force acting on each cutter bit is larger than that of the excavator in which the cutter rotates around the vertical axis, and the excavating force (crushing) of each cutter bit is increased. Force) increases. Accordingly, slippage is unlikely to occur between the cutter bit and the ground, and wear of the cutter bits 42, 44, 45 is suppressed, so that it is possible to cope with excavation of hard ground.

また、本実施形態に係る掘削機10では、リンク機構32により3個のアーム35が連動、即ち、同速度及び同位相で回動される。従って、径調整用油圧モータ33の駆動力にバラつきが生じた場合でも、3個のドラムカッタ40を同速度及び同位相で杭孔1の外径方向に進退させることができ、拡径掘削する際にも孔の真円度を確保することができる。   In the excavator 10 according to the present embodiment, the three arms 35 are interlocked, that is, rotated at the same speed and the same phase by the link mechanism 32. Therefore, even when the driving force of the diameter adjusting hydraulic motor 33 varies, the three drum cutters 40 can be moved back and forth in the outer diameter direction of the pile hole 1 at the same speed and in the same phase, and the diameter is increased. Even in this case, the roundness of the hole can be ensured.

図13は、他の実施形態に係る掘削機を示す平面図である。なお、上述の実施形態と同様の構成については説明を省略する。図13に示すように、本実施形態に係る掘削機では、公転用油圧モータ50(図2参照)が、公転部20を、ドラムカッタ40の設置間隔(約120°)ずつ交互に正方向及び逆方向(図中矢印C方向)に回転させる。   FIG. 13 is a plan view showing an excavator according to another embodiment. Note that a description of the same configuration as that of the above-described embodiment is omitted. As shown in FIG. 13, in the excavator according to the present embodiment, the revolution hydraulic motor 50 (see FIG. 2) causes the revolution unit 20 to alternate between the positive direction and the installation interval (about 120 °) of the drum cutter 40. Rotate in the opposite direction (arrow C direction in the figure).

ここで、図14(A)、(B)は、特許文献1、2に記載されているようなカッタ9が縦軸周りに回転する掘削機におけるカッタビットの軌跡を示す図である。図14(A)に示すように、当該掘削機において、カッタ9の公転方向と自転方向とを同方向にした場合には、カッタビットの軌跡は、エピトロコイド(外トロコイド)曲線に近似した曲線5を描くことになる。この場合、常時、カッタビットのすくい角で地山を削ることができる。一方で、図14(B)に示すように、カッタ9の公転方向と自転方向とを逆方向にした場合には、カッタビットの軌跡は、内トロコイド曲線に近似した曲線6を描くことになる。この場合、カッタビットが孔壁に向って移動する間は、カッタビットのすくい角で地山を削ることができるものの、カッタビットが孔の中心側に向って移動する間は、カッタビットの逃げ角で地山を削ろうとすることになり、掘削不能となる。   Here, FIGS. 14A and 14B are diagrams showing the locus of the cutter bit in the excavator in which the cutter 9 as described in Patent Documents 1 and 2 rotates around the vertical axis. As shown in FIG. 14A, in the excavator, when the revolution direction and the rotation direction of the cutter 9 are the same, the locus of the cutter bit is a curve that approximates an epitrochoid (outer trochoid) curve. 5 will be drawn. In this case, it is always possible to cut the ground with the rake angle of the cutter bit. On the other hand, as shown in FIG. 14B, when the revolution direction and the rotation direction of the cutter 9 are reversed, the locus of the cutter bit draws a curve 6 that approximates the inner trochoid curve. . In this case, the ground bit can be cut at the rake angle of the cutter bit while the cutter bit moves toward the hole wall, but the cutter bit escapes while the cutter bit moves toward the center of the hole. It will be impossible to excavate because it is going to cut a natural ground at the corner.

このため、縦軸周りにカッタが回転する掘削機においてカッタを正逆方向に回転させながら孔を掘削しようとした場合には、図15(A)に示すように、自転方向の逆方向に公転させる間に、カッタビット7の逃げ角で地山を削ろうとすることになり、掘削不能となることがある。これは、当該掘削機では、カッタビット7が地山に常時当接していることによる。   For this reason, when an excavator with a cutter rotating around the vertical axis tries to excavate a hole while rotating the cutter in the forward and reverse directions, as shown in FIG. During this process, the ground bit will be cut at the clearance angle of the cutter bit 7 and excavation may become impossible. This is because, in the excavator, the cutter bit 7 is always in contact with the natural ground.

これに対して、図15(B)に示すように、本実施形態に係る掘削機では、ドラムカッタ40が横軸周りに回転していることから、公転方向に関わらず、カッタビット42、44がすくい角で地山を削ることになり、掘削可能となる。従って、本実施形態に係る掘削機では、公転部20を、ドラムカッタ40の設置間隔だけ正逆方向に回転させながら杭孔1を掘削していくことが可能である。   On the other hand, as shown in FIG. 15 (B), in the excavator according to the present embodiment, since the drum cutter 40 rotates around the horizontal axis, the cutter bits 42 and 44 are used regardless of the revolution direction. The ground will be cut at the rake angle, and excavation is possible. Therefore, in the excavator according to the present embodiment, it is possible to excavate the pile hole 1 while rotating the revolving part 20 in the forward and reverse directions by the installation interval of the drum cutter 40.

ここで、上述の実施形態に係る掘削機10では、公転部20を一方向に回転させ続けるため、公転部20に設置された径調整用油圧モータ33と自転用油圧モータ60を公転部20と共に一方向へ連続的に回転可能にする必要がある。そのために、径調整用油圧モータ33及び自転用油圧モータ60と油圧ポンプとをスイベルジョイント26を介して接続している。これに対して、本実施形態に係る掘削機では、公転部20をドラムカッタ40の間隔だけ交互に正逆回転させるように構成したことにより、スイベルジョイント26を不要にできる。   Here, in the excavator 10 according to the above-described embodiment, the diameter adjusting hydraulic motor 33 and the rotating hydraulic motor 60 are installed together with the revolving part 20 in order to keep the revolving part 20 rotating in one direction. It is necessary to be able to rotate continuously in one direction. For this purpose, the diameter adjusting hydraulic motor 33, the rotating hydraulic motor 60 and the hydraulic pump are connected via the swivel joint 26. In contrast, in the excavator according to the present embodiment, the revolving unit 20 is configured to rotate forward and backward alternately by the interval of the drum cutter 40, so that the swivel joint 26 can be eliminated.

なお、上述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、上述の実施形態では、リバースサーキュレーション式の掘削機10を例に挙げて本発明を説明したが、ボーリングマシーン等の他の掘削機にも本発明を適用できる。また、掘削機による掘削方向は下方には限られず、斜め下方や水平方向であってもよい。さらに、公転用駆動部、自転用駆動部、及び径調整用駆動部を油圧モータとしたが、必須ではなく電動モータとしてもよい。   In addition, the above-mentioned embodiment is for making an understanding of this invention easy, and does not limit this invention. It goes without saying that the present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and that the present invention includes equivalents thereof. For example, in the above-described embodiment, the present invention has been described by taking the reverse circulation excavator 10 as an example, but the present invention can also be applied to other excavators such as a boring machine. Further, the excavation direction by the excavator is not limited to the downward direction, and may be an obliquely downward direction or a horizontal direction. Furthermore, although the revolution drive unit, the rotation drive unit, and the diameter adjustment drive unit are hydraulic motors, they are not essential and may be electric motors.

1 杭孔、2 拡底部、3 孔壁、4 孔底、5、6 曲線、7 カッタビット、9 カッタ、10 掘削機、12 メインシャフト(シャフト)、13 軸受、14 ホルダ部、16 ガイド、20 公転部、21 外軸、22 先端カッタ、22A、22B カッタ部、23、24 フランジ、23A、24A 板片、25 ギア、26 スイベルジョイント、30 径調整機構、31 径調整ユニット、32 リンク機構、33 径調整用油圧モータ(アーム駆動部)、34 シャフト(回動軸)、35 アーム、36 リンクボス、36A 中心部、36B 腕部、37、38 リンクプレート、40 ドラムカッタ、41 回転軸、42 カッタビット、43 ホルダ、44、45 カッタビット、46、47 ホルダ、50 公転用油圧モータ(公転駆動部)、52 ギア、60 自転用油圧モータ(自転駆動部)、61 回転軸、100 掘削システム、102 クレーン、104 ポンプ、106 パイプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pile hole, 2 Expanded bottom part, 3 Hole wall, 4 Hole bottom, 5 and 6 Curve, 7 Cutter bit, 9 Cutter, 10 Excavator, 12 Main shaft (shaft), 13 Bearing, 14 Holder part, 16 Guide, 20 Revolving part, 21 Outer shaft, 22 Tip cutter, 22A, 22B Cutter part, 23, 24 Flange, 23A, 24A Plate piece, 25 Gear, 26 Swivel joint, 30 Diameter adjusting mechanism, 31 Diameter adjusting unit, 32 Link mechanism, 33 Diameter adjusting hydraulic motor (arm drive part), 34 shaft (rotating shaft) , 35 arm, 36 link boss, 36A center part, 36B arm part, 37, 38 link plate, 40 drum cutter, 41 rotating shaft, 42 cutter Bit, 43 Holder, 44, 45 Cutter bit, 46, 47 Holder, 50 Revolution hydraulic motor (revolution drive unit), 52 Gear, 60 Rotation Hydraulic motor (rotation drive), 61 rotary shaft, 100 excavation system, 102 crane, 104 pump, 106 pipe

Claims (4)

複数のドラムカッタを自転させると共に公転させることにより孔を掘削する掘削機であって、
公転軸に沿って配されたシャフトと、
前記シャフトに回転可能に支持された公転部と、
該公転部を回転させる公転駆動部と、
前記公転部と平行に配され、前記公転部に回転可能に支持される複数の回動軸と
該回動軸各々に設置されて外径方向へ延びるアームと
該アーム各々の先端側で支持され、前記公転軸との直交面に対して傾斜するように自転軸を備えるドラムカッタと、
該ドラムカッタ各々を前記自転軸の周りに回動させる自転駆動部と、
前記回動軸各々に設置され、該回動軸を前記アームとともに回動することで前記アームの先端側で支持されるドラムカッタを、前記公転軸の外径方向に進退させるアーム駆動部と、
前記回動軸各々に設置されたアームどうしを連動させて、複数のドラムカッタ各々のシャフトに対する相対位置を一致させるリンク機構と、を備え、
前記リンク機構が、前記シャフトに回転可能に支持されたリンクボスと、該リンクボスに一端が連結され、他端が複数の前記回動軸のいずれかに固定される複数のリンクプレート群よりなり、該リンクプレート群各々は、複数のリンクプレートを連結して形成されることを特徴とする掘削機。
An excavator that excavates a hole by rotating and revolving a plurality of drum cutters,
A shaft arranged along the revolution axis;
A revolving part rotatably supported by the shaft;
A revolution drive unit for rotating the revolution unit;
A plurality of pivot shafts arranged in parallel with the revolution part and rotatably supported by the revolution part ;
An arm installed on each of the rotation shafts and extending in the outer diameter direction ;
A drum cutter that is supported on the tip side of each of the arms and includes a rotation axis so as to be inclined with respect to a plane orthogonal to the revolution axis;
A rotation driving section for rotating each of the drum cutters around the rotation axis;
An arm driving unit that is installed on each of the rotation shafts, and that rotates the rotation shaft together with the arm to move the drum cutter supported on the distal end side of the arm in the outer diameter direction of the revolution shaft;
A link mechanism that interlocks the arms installed on each of the rotating shafts to match the relative position of each of the plurality of drum cutters , and
The link mechanism includes a link boss rotatably supported on the shaft, and a plurality of link plate groups having one end connected to the link boss and the other end fixed to any of the plurality of rotating shafts. Each of the link plate groups is formed by connecting a plurality of link plates.
前記アームは、所定の回動位置において、前記ドラムカッタを、前記自転軸が前記公転軸の外径方向に向って下側に傾斜する状態で支持する請求項1に記載の掘削機。   2. The excavator according to claim 1, wherein the arm supports the drum cutter at a predetermined rotation position in a state where the rotation shaft is inclined downward toward an outer diameter direction of the revolution shaft. 前記複数のドラムカッタは、前記公転軸の周りに所定角度の間隔で配されており、
前記公転駆動部は、前記公転部を、一方向及びその逆方向へ交互に前記所定角度ずつ回転させる請求項1または請求項2に記載の掘削機。
The plurality of drum cutters are arranged at predetermined angular intervals around the revolution axis,
The excavator according to claim 1 or 2 , wherein the revolution drive unit rotates the revolution unit alternately in the one direction and the opposite direction by the predetermined angle.
自転すると共に公転する複数のドラムカッタを備える請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の掘削機を使用して孔を掘削する方法であって
前記アーム駆動部で前記アームを回動させて前記ドラムカッタを前記公転軸の外径方向に進退させることにより、孔の掘削径を調整する掘削方法。
A method for drilling a hole using the excavator according to any one of claims 1 to 3, comprising a plurality of drum cutters that rotate and revolve .
An excavation method for adjusting the excavation diameter of the hole by rotating the arm by the arm drive unit and moving the drum cutter forward and backward in the outer diameter direction of the revolution shaft.
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JP2001115771A (en) * 1999-10-14 2001-04-24 Sumiyoshi Heavy Ind Co Ltd Vibration press-in method for cylindrical casing by shaft excavation equipment
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