JP5871367B2 - Drilling rig - Google Patents

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Description

本発明は、ケーシングチューブを回転させながら地中に押し込み、バケットなどの地盤施工具によりチューブ内の土砂の排出などの施工を行って杭打設用などの孔を掘削する掘削装置に関するものであり、特に、土砂の排出技術に関する。   The present invention relates to an excavation apparatus for excavating a hole for pile driving or the like by pushing a casing tube into the ground while rotating it and performing construction such as discharging of earth and sand in the tube with a grounding tool such as a bucket. In particular, it relates to earth and sand discharge technology.

従来、いわゆるケーシング回転掘削と称され、チューブ状の鋼製のケーシングチューブをチューブ回転装置により回転させながら地中に押し込み、このケーシングチューブ内の土砂を、ハンマーグラブやバケットなどの地盤施工具を用いて掘削および排土する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally called so-called casing rotary excavation, a tubular steel casing tube is pushed into the ground while being rotated by a tube rotating device, and the earth and sand in the casing tube is used with ground tools such as hammer grabs and buckets. A technique for excavating and discharging soil is known (for example, see Patent Document 1).

この従来技術によれば、バケットによる土砂の排出時には、クレーン装置と回転駆動装置とを搭載したベースマシンから吊り下げたケリーバの先端にバケットを取り付け、バケットをケーシングチューブ内に挿入させ、ケリーバをクレーン装置に取り付けた回転駆動装置により回転させることで、バケットによりケーシングチューブ内の土砂を取り込む。   According to this prior art, when discharging sediment by the bucket, the bucket is attached to the tip of the kelly bar suspended from the base machine equipped with the crane device and the rotary drive device, the bucket is inserted into the casing tube, and the kelly bar is attached to the crane. By rotating with a rotary drive device attached to the apparatus, the earth and sand in the casing tube is taken in by the bucket.

特開2002−70469号公報JP 2002-70469 A

しかしながら、従来の掘削装置によれば、バケットなどの地盤施工具を使用する場合、ケーシングチューブを回転させるチューブ回転装置とは別にケリーバを吊り下げて回転させることが可能な大型のベースマシンが必要である。このため、装置が大がかりとなり、施工のために広い敷地および十分な高さを確保する必要があった。   However, according to the conventional excavator, when using a ground tool such as a bucket, a large base machine that can suspend and rotate the kelly bar separately from the tube rotating device that rotates the casing tube is required. is there. For this reason, the apparatus became large, and it was necessary to secure a large site and a sufficient height for construction.

そこで、本発明は、地盤施工具専用の回転駆動装置を不要として施工をコンパクトに行うことを可能とする掘削装置を提供することを目的としている。   Therefore, an object of the present invention is to provide an excavator that can perform construction compactly without requiring a rotary drive device dedicated to ground tools.

前記目的を達成するために、本発明の掘削装置は、ケーシングチューブを地盤に回転させながら押し下げるチューブ回転装置を備えた掘削装置であって、
前記ケーシングチューブ内に挿入可能であり、軸状のケリーバの先端に連結されて回転により地盤を施工可能な地盤施工具と、前記ケーシングチューブに連結され、かつ、このケーシングチューブの回転を前記ケーシングチューブに挿入状態の前記ケリーバに伝達可能な回転伝達機構と、を備えていることを特徴とする。
To achieve the above object, the excavator of the present invention is an excavator provided with a tube rotating device that pushes down while rotating a casing tube on the ground,
A ground tool that can be inserted into the casing tube and is connected to the tip of a shaft-shaped kelly bar and can be grounded by rotation, and is connected to the casing tube, and the rotation of the casing tube is controlled by the casing tube. And a rotation transmission mechanism capable of transmitting to the Kerryba in the inserted state.

ここで、前記回転伝達機構は、ケーシングチューブの回転速度を、前記ケリーバに対して変速して伝達する変速機構としてもよい。
また、前記回転伝達機構は、前記ケーシングチューブに連結されるリングギアと、前記ケリーバが回転伝達可能に挿通されるサンギアと、前記リングギアの回転を前記サンギアに伝達するキャリアとを有した遊星歯車機構を備え、前記キャリアの公転を規制するストッパ機構を、前記チューブ回転装置に支持してもよい。
さらに、前記遊星歯車機構は、前記サンギアに対し、その回転方向を前記リングギアの回転方向と逆転させて伝達する構造としてもよい。
Here, the rotation transmission mechanism may be a transmission mechanism that shifts and transmits the rotation speed of the casing tube to the kelly bar.
The rotation transmission mechanism is a planetary gear having a ring gear coupled to the casing tube, a sun gear through which the kelly bar is inserted so as to be able to transmit rotation, and a carrier for transmitting the rotation of the ring gear to the sun gear. A stopper mechanism that includes a mechanism and restricts the revolution of the carrier may be supported by the tube rotating device.
Furthermore, the planetary gear mechanism may have a structure in which the rotation direction of the planetary gear mechanism is reversed with respect to the rotation direction of the ring gear.

また、前記ケーシングチューブの上端に連結可能な、前記リングギアとの接続用のジョイントチューブを設け、このジョイントチューブと前記リングギアとの間に、前記ケーシングチューブの押し下げ回転時の回転方向である正回転時に回転方向および軸方向に係合し、逆回転時に前記係合が外れる係合機構を設けてもよい。   In addition, a joint tube that can be connected to the upper end of the casing tube and connected to the ring gear is provided, and a positive direction that is a rotation direction when the casing tube is pushed down is provided between the joint tube and the ring gear. An engagement mechanism that engages in the rotation direction and the axial direction during rotation and disengages the engagement during reverse rotation may be provided.

このように構成された本発明の掘削装置は、チューブ回転装置によりケーシングチューブを回転させると、回転伝達機構を介してケリーバが回転され、ケーシングチューブ内に配置された地盤施工具が回転され、地盤の施工を行うことができる。
したがって、ケリーバ専用の回転駆動装置が不要となり、掘削をコンパクトに行うことが可能となる。
When the casing tube is rotated by the tube rotating device, the excavating device of the present invention configured as described above rotates the kelly bar through the rotation transmission mechanism, and the ground tool disposed in the casing tube is rotated. Can be performed.
Therefore, a rotary drive device dedicated to Keriba is not required, and excavation can be performed in a compact manner.

また、回転伝達機構として変速機構を用いれば、チューブ回転装置の回転速度を変えること無しに、地盤施工具を最適回転数で回転させることが可能となる。
さらに、回転伝達機構として遊星歯車機構を用い、チューブ回転装置に支持されたストッパ機構によりキャリアの公転を規制すれば、ケーシングチューブの回転が遊星歯車機構を介してケリーバに伝達されるため、ケリーバおよび地盤施工具への回転出力方向および等速を含む変速比の設定自由度が高い。
さらに、遊星歯車機構が、サンギアに対し、その回転方向をリングギアに対して逆転させるものでは、地盤施工具がケーシングチューブに対して逆方向に回転する。
この場合、ケーシングチューブの回転に伴って、ケーシングチューブ内の土が、ケーシングチューブと同方向に回転される一方で、地盤施工具は、土の回転方向とは逆方向に回転する。これにより、地盤工具がケーシングチューブと同方向に回転するものと比較して、地盤施工効率が向上する。
In addition, if a speed change mechanism is used as the rotation transmission mechanism, the ground tool can be rotated at the optimum rotation speed without changing the rotation speed of the tube rotation device.
Furthermore, if the planetary gear mechanism is used as the rotation transmission mechanism and the revolution of the carrier is restricted by the stopper mechanism supported by the tube rotating device, the rotation of the casing tube is transmitted to the kelly bar via the planetary gear mechanism. The degree of freedom in setting the gear ratio including the direction of rotation output to the ground tool and constant speed is high.
Further, when the planetary gear mechanism is such that the rotation direction of the sun gear is reversed with respect to the ring gear, the ground tool rotates in the opposite direction with respect to the casing tube.
In this case, with the rotation of the casing tube, the soil in the casing tube is rotated in the same direction as the casing tube, while the ground tool rotates in the direction opposite to the direction of rotation of the soil. Thereby, ground construction efficiency improves compared with what a ground tool rotates in the same direction as a casing tube.

また、ケーシングチューブにジョイントチューブを連結し、ジョイントチューブとリングギアとの間に係合機構を設ければ、ケーシングチューブを回転させるだけで、遊星歯車機構との係合および係合解除が可能であり操作が簡単である。また、ジョイントチューブを介在させることにより、ケーシングチューブとしては既存のものを加工することなく使用することが可能で、汎用性に優れる。   In addition, if the joint tube is connected to the casing tube and an engagement mechanism is provided between the joint tube and the ring gear, it is possible to engage and disengage the planetary gear mechanism simply by rotating the casing tube. There is simple operation. Further, by interposing the joint tube, it is possible to use an existing casing tube without processing, and it is excellent in versatility.

本発明の第1の実施の形態の掘削装置の構成を説明する地盤を切断した状態で示す側面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a side view shown in the state which cut | disconnected the ground explaining the structure of the excavation apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 第1実施の形態の掘削装置のストッパ機構の平面図である。It is a top view of the stopper mechanism of the excavation apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の掘削装置の増速機を示す断面図であって、図4のS3−S3線による断面を示している。It is sectional drawing which shows the gearbox of the excavation apparatus of 1st Embodiment, Comprising: The cross section by the S3-S3 line of FIG. 4 is shown. 第1の実施の形態の掘削装置の増速機を示す断面図であって、図3のS4−S4線による断面を示している。It is sectional drawing which shows the gearbox of the excavation apparatus of 1st Embodiment, Comprising: The cross section by the S4-S4 line | wire of FIG. 3 is shown. 第1の実施の形態の掘削装置の増速機を示す平面図あって、図4のY5−Y5線による断面を示している。It is a top view which shows the gearbox of the excavation apparatus of 1st Embodiment, Comprising: The cross section by the Y5-Y5 line | wire of FIG. 4 is shown. 第1の実施の形態の掘削装置の作業手順を説明する側面図である。It is a side view explaining the work procedure of the excavator of a 1st embodiment. 第2の実施の形態の掘削装置の増速機を示す上方から見た状態の断面図である。It is sectional drawing of the state seen from the top which shows the gearbox of the excavation apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の掘削装置の増速機を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the speed up gear of the excavation apparatus of 2nd Embodiment.

(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態の掘削装置Aについて図面を参照して説明する。
この掘削装置Aは、図1に示すようにチューブ回転装置1と増速機(回転伝達機構:変速機構)2とストッパ機構3とを備えている。
(First embodiment)
Hereinafter, an excavator A according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the excavator A includes a tube rotating device 1, a speed increaser (rotation transmission mechanism: transmission mechanism) 2, and a stopper mechanism 3.

チューブ回転装置1は、ケーシングチューブ4の外周を把持してケーシングチューブ4を回転させながら軸方向に押し下げることによりケーシングチューブ4を地中に押し込むことができる周知の装置である。その構成を簡単に説明すると、チューブ回転装置1は、支持ビーム11,ベースフレーム12、反力受フレーム13を備えている。   The tube rotating device 1 is a well-known device that can push the casing tube 4 into the ground by holding the outer periphery of the casing tube 4 and pushing it down in the axial direction while rotating the casing tube 4. To briefly explain the configuration, the tube rotating device 1 includes a support beam 11, a base frame 12, and a reaction force receiving frame 13.

支持ビーム11は、地盤GR上に固定されて、チューブ回転装置1を含む掘削装置A全体を支持するものである。
ベースフレーム12は、支持ビーム11に複数の水平ジャッキ14を介して支持されており、各水平ジャッキ14の上下方向寸法を調整することにより水平に設置される。
反力受フレーム13は、ベースフレーム12に複数の昇降シリンダ15を介して支持されており、この昇降シリンダ15の油圧による伸縮に伴ってベースフレーム12に対して昇降可能に支持されている。
The support beam 11 is fixed on the ground GR and supports the entire excavator A including the tube rotating device 1.
The base frame 12 is supported by the support beam 11 via a plurality of horizontal jacks 14, and is installed horizontally by adjusting the vertical dimension of each horizontal jack 14.
The reaction force receiving frame 13 is supported on the base frame 12 via a plurality of elevating cylinders 15, and is supported so as to be able to move up and down with respect to the base frame 12 as the elevating cylinders 15 extend and contract.

また、ベースフレーム12には、ケーシングチューブ4の外周に接する回転フレームに回転駆動力を与える回転駆動装置16が設けられている。この回転駆動装置16は、周知のように複数のモータを備え、これらのモータの回転が回転フレームを介してケーシングチューブ4に伝達される。また、反力受フレーム13による押し下げ力は、回転駆動装置16の回転フレームを介してケーシングチューブ4に伝達される。
したがって、回転駆動装置16により回転フレームを回転させながら昇降シリンダ15を短縮駆動させることにより、ケーシングチューブ4が回転されながら地中に押し込まれるようになっている。
Further, the base frame 12 is provided with a rotation driving device 16 that applies a rotation driving force to the rotation frame that is in contact with the outer periphery of the casing tube 4. As is well known, the rotation driving device 16 includes a plurality of motors, and the rotations of these motors are transmitted to the casing tube 4 via the rotating frame. Further, the pressing force by the reaction force receiving frame 13 is transmitted to the casing tube 4 through the rotating frame of the rotation driving device 16.
Therefore, the casing tube 4 is pushed into the ground while being rotated by rotating the elevating cylinder 15 while rotating the rotating frame by the rotation driving device 16.

次に、増速機2およびストッパ機構3について説明する。
これらの増速機2およびストッパ機構3は、ドリリングバケット51や拡底バケット52などの排土装置(地盤施工具)を用いてケーシングチューブ4内などの排土を行う際に、チューブ回転装置1に取り付けて使用する。
したがって、ケーシングチューブ4の回転および押下のみを行う際には、増速機2およびストッパ機構3は、チューブ回転装置1から取り外しておく。
Next, the speed increaser 2 and the stopper mechanism 3 will be described.
The speed increaser 2 and the stopper mechanism 3 are provided in the tube rotating device 1 when the earthing device (ground tool) such as the drilling bucket 51 or the bottom expansion bucket 52 is used for earthing the casing tube 4 or the like. Install and use.
Therefore, when only rotating and pressing the casing tube 4, the speed increaser 2 and the stopper mechanism 3 are removed from the tube rotating device 1.

増速機2は、ケーシングチューブ4の回転を増速して地盤施工具に伝達するもので、本実施の形態では、地盤施工具としてのドリリングバケット51、拡底バケット52への回転伝達には、従来と同様にケリーバ6を用いる。
この増速機2は、図3に示すように、リングギア21とキャリア22とサンギア23とを備えた回転伝達機構及び変速機構としての遊星歯車機構20により構成されている。すなわち、本実施の形態では、リングギア21がケーシングチューブ4と一体に回転し、キャリア22がストッパ機構3により公転を規制されることにより、サンギア23が増速回転され、その回転が地盤施工具に伝達される。なお、本実施の形態では、リングギア21の回転方向とサンギア23の回転方向とが同一方向となるよう、リングギア21とサンギア23との間に、いわゆる二重ピニオンタイプのキャリア22が介在されている。
The speed increaser 2 accelerates the rotation of the casing tube 4 and transmits it to the ground tool. In this embodiment, the rotation transmission to the drilling bucket 51 and the bottom expansion bucket 52 as the ground tool includes: Kelly bar 6 is used as in the conventional case.
As shown in FIG. 3, the speed increaser 2 includes a rotation transmission mechanism including a ring gear 21, a carrier 22, and a sun gear 23, and a planetary gear mechanism 20 as a speed change mechanism. That is, in the present embodiment, the ring gear 21 rotates integrally with the casing tube 4, and the revolution of the carrier 22 is restricted by the stopper mechanism 3, so that the sun gear 23 is rotated at an increased speed, and the rotation is the ground tool. Is transmitted to. In the present embodiment, a so-called double pinion type carrier 22 is interposed between the ring gear 21 and the sun gear 23 so that the rotation direction of the ring gear 21 and the rotation direction of the sun gear 23 are the same. ing.

次に、キャリア22について説明する。
キャリア22は、図4に示すように、回転軸26に回転可能に支持された2枚のピニオンギア22aが、リングギア21とサンギア23との間に直列に介在されたものを3組備えている。各回転軸26は、その上下両端部が上カバー24と下カバー25とに固定されて支持されている。各カバー24,25は、中央にそれぞれ貫通穴24a,25aを有したドーナツ板状に形成されている。そして、上カバー24の貫通穴24aの内周から、円筒ケーシング24bが上方に立設されている。
リングギア21は、上下縁から内周に張り出して取り付けられた上下フランジ部材21f,21fを上下カバー24,25の外周縁に係合されて、上下カバー24,25に対して同軸で上下相対移動を規制される一方で相対回転可能に支持されている。
サンギア23は、下カバー25との間に軸受25bが介在されて、上下カバー24,25に対して同軸で相対回転可能に支持されている。
Next, the carrier 22 will be described.
As shown in FIG. 4, the carrier 22 includes three sets of two pinion gears 22 a rotatably supported on the rotary shaft 26 interposed in series between the ring gear 21 and the sun gear 23. Yes. Each rotary shaft 26 is supported by fixing upper and lower ends thereof to the upper cover 24 and the lower cover 25. Each cover 24, 25 is formed in a donut plate shape having a through hole 24a, 25a at the center. A cylindrical casing 24 b is erected upward from the inner periphery of the through hole 24 a of the upper cover 24.
The ring gear 21 is engaged with upper and lower flange members 21f and 21f extending from the upper and lower edges to the inner periphery with the outer peripheral edges of the upper and lower covers 24 and 25, and is coaxially moved up and down relative to the upper and lower covers 24 and 25. While being regulated, it is supported so as to be relatively rotatable.
The sun gear 23 is supported so as to be rotatable relative to the upper and lower covers 24, 25 with a bearing 25 b interposed between the sun gear 23 and the lower cover 25.

次に、遊星歯車機構20の回転伝達について説明する。
リングギア21は、ケーシングチューブ4から回転が伝達される。
本実施の形態では、増速機2を使用する場合、図1に示すように、ケーシングチューブ4の上端に、ケーシングチューブ4の軸方向寸法を短く形成したジョイントチューブ41を取り付ける。このジョイントチューブ41とケーシングチューブ4との結合には、他のケーシングチューブ4どうしの結合構造と同様の構造を用いるため、説明を省略する。
ジョイントチューブ41は、その外周から、複数の係合アーム41aが上方に突出されている。本実施の形態では、係合アーム41aが3本設けられている。さらに、係合アーム41aの先端は、上方から見て時計回り方向に鉤部41bが延在されている。
Next, rotation transmission of the planetary gear mechanism 20 will be described.
The rotation of the ring gear 21 is transmitted from the casing tube 4.
In the present embodiment, when the speed increaser 2 is used, as shown in FIG. 1, a joint tube 41 formed by shortening the axial dimension of the casing tube 4 is attached to the upper end of the casing tube 4. Since the joint tube 41 and the casing tube 4 are coupled with each other by using a structure similar to the coupling structure of the other casing tubes 4, description thereof is omitted.
The joint tube 41 has a plurality of engaging arms 41a projecting upward from the outer periphery thereof. In the present embodiment, three engagement arms 41a are provided. Furthermore, the end of the engagement arm 41a has a flange 41b extending in a clockwise direction when viewed from above.

一方、リングギア21の外周には、図3に示すように、1または複数であって本実施の形態では3本の係合ロッド21aが外径方向に突出されている。したがって、チューブ回転装置1を駆動させてジョイントチューブ41をケーシングチューブ4と一体に上方から見て時計回り方向である正回転方向へ回転させた場合には、ジョイントチューブ41の係合アーム41aとリングギア21の係合ロッド21aとが回転方向に係合するとともに軸方向に係合して、ジョイントチューブ41およびリングギア21が一体的に正回転する。   On the other hand, on the outer periphery of the ring gear 21, as shown in FIG. 3, one or a plurality of engagement rods 21a in the present embodiment protrude in the outer diameter direction. Therefore, when the tube rotating device 1 is driven and the joint tube 41 is rotated integrally with the casing tube 4 in the clockwise direction as viewed from above, the engagement arm 41a of the joint tube 41 and the ring The engagement rod 21a of the gear 21 engages in the rotation direction and engages in the axial direction, so that the joint tube 41 and the ring gear 21 integrally rotate positively.

次に、サンギア23から地盤施工具への回転伝達構造について説明する。
サンギア23の内周には複数のスプライン状のキー溝23aが形成されている。このキー溝23aには、ケリーバ6の外周に形成されたキー61が挿入される。また、キー溝23aには、周知の図示を省略したロック機構が設けられており、サンギア23が正回転した場合には、周方向および軸方向に係合状態となり、サンギア23の回転がケリーバ6に伝達可能であるとともに、押し下げ方向の駆動力も伝達可能に形成されている。また、このロック機構による係合は、サンギア23を逆回転させた場合には、解除されるようになっている。なお、このようなロック機構は、周知であり、例えば、特開2 0 0 4 - 1 0 0 3 6 4号公報などにも記載されているため、詳細な説明は省略する。同様に、ケリーバ6も、複数のロッドにより伸縮可能に形成されており、各ロッド間にも、正回転時には、係合されて回転および押し下げ力を伝達可能であり、逆回転時には、係合が解除される回転および押し下げ力が非伝達状態となる周知の構造となっている。
したがって、サンギア23の正回転時には、これと一体的にケリーバ6が回転し、このケリーバ6の先端に取り付けたドリリングバケット51や拡底バケット52などの地盤施工具が回転しながら、ケーシングチューブ4と共に押し下げられる。
Next, the rotation transmission structure from the sun gear 23 to the ground tool will be described.
A plurality of spline-like key grooves 23 a are formed on the inner periphery of the sun gear 23. A key 61 formed on the outer periphery of the kelly bar 6 is inserted into the key groove 23a. The key groove 23a is provided with a well-known lock mechanism (not shown). When the sun gear 23 rotates in the forward direction, the key gear 23a is engaged in the circumferential direction and the axial direction, and the rotation of the sun gear 23 is caused by the kelly bar 6a. The driving force in the push-down direction can also be transmitted. Further, the engagement by the lock mechanism is released when the sun gear 23 is rotated in the reverse direction. Such a locking mechanism is well known and is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2 0 0 4-1 0 0 3 6 4. Similarly, the kelly bar 6 is also formed to be extendable and contractable by a plurality of rods, and can be engaged between the rods during forward rotation to transmit rotation and push-down force, and can be engaged during reverse rotation. It has a well-known structure in which the released rotation and push-down force are not transmitted.
Therefore, when the sun gear 23 rotates forward, the kelly bar 6 rotates integrally therewith, and the grounding tools such as the drilling bucket 51 and the bottomed bucket 52 attached to the tip of the kelly bar 6 are rotated and pushed down together with the casing tube 4. It is done.

次に、図1および図2によりストッパ機構3について説明する。
このストッパ機構3は、増速機2の上下カバー24,25およびこれに支持された図3に示すキャリア22の回転軸26が、リングギア21およびサンギア23の回転に連れ回って公転しないようにするためのもので、上下カバー24,25および回転軸26を、図1に示すチューブ回転装置1の反力受フレーム13に対して相対回転を規制する一方で、軸方向には相対移動可能とするものである。
Next, the stopper mechanism 3 will be described with reference to FIGS.
The stopper mechanism 3 prevents the upper and lower covers 24 and 25 of the speed increaser 2 and the rotation shaft 26 of the carrier 22 shown in FIG. 3 supported by the speedup gear 2 from revolving with the rotation of the ring gear 21 and the sun gear 23. The upper and lower covers 24, 25 and the rotary shaft 26 are restricted relative to the reaction force receiving frame 13 of the tube rotating device 1 shown in FIG. To do.

このストッパ機構3は、チューブ回転装置1の反力受フレーム13に対して着脱可能に取り付けられるものと、上カバー24に取り付けられたものとを備えている。
反力受フレーム13に着脱可能な部分としては、図1および図2に示すように、チューブ回転装置1の反力受フレーム13の4箇所から立ち上げられた昇降シリンダ15の外周に着脱可能な4本の連結用鋼管31と、これら連結用鋼管31に一体に結合されて略水平に支持されて中央にジョイントチューブ41が貫通される貫通穴32aを備えた長方形板状のプレート32と、プレート32の上面の短辺に沿って一体に結合された一対の支持フレーム33と、各支持フレーム33から上方へ立ち上げられた断面H状の鋼柱であるストッパバー34とを備えている。
The stopper mechanism 3 includes a mechanism that is detachably attached to the reaction force receiving frame 13 of the tube rotating device 1 and a mechanism that is attached to the upper cover 24.
As shown in FIGS. 1 and 2, the part that can be attached to and detached from the reaction force receiving frame 13 can be attached to and detached from the outer periphery of the elevating cylinder 15 raised from four positions of the reaction force receiving frame 13 of the tube rotating device 1. Four connecting steel pipes 31, a rectangular plate-like plate 32 having a through hole 32 a integrally coupled to these connecting steel pipes 31 and supported substantially horizontally and through which the joint tube 41 passes. A pair of support frames 33 integrally coupled along the short side of the upper surface of 32, and a stopper bar 34, which is a steel column having an H-shaped cross section raised upward from each support frame 33, is provided.

また、上カバー24に取り付けられたものとしては、上カバー24の上面に取り付けられ(図5参照)、円筒ケーシング24bから外径方向へ延びて、ストッパバー34に対し上下方向に相対移動可能である一方、回転方向に係合可能な長さを有したカバーロッド35を備えている。   Further, as attached to the upper cover 24, it is attached to the upper surface of the upper cover 24 (see FIG. 5), extends from the cylindrical casing 24b in the outer diameter direction, and is movable relative to the stopper bar 34 in the vertical direction. On the other hand, a cover rod 35 having a length engageable in the rotation direction is provided.

次に、地盤施工具について説明する。
本実施の形態では、地盤施工具として、図1(a)に示すドリリングバケット51および同図(b)拡底バケット52を用いる。両バケット51,52は、それぞれケリーバ6の先端に装着し、ケーシングチューブ4の内部に挿入して使用する。
Next, the ground tool will be described.
In the present embodiment, a drilling bucket 51 shown in FIG. 1A and a bottom expansion bucket 52 shown in FIG. Both buckets 51 and 52 are respectively attached to the tip of the kelly bar 6 and inserted into the casing tube 4 for use.

ドリリングバケット51は、有底の円筒形状を成し、底部に切削刃および開口を有し、回転させることにより、地盤GRを掘削し、同時に掘削土砂をバケット内部に収納する周知のものである。   The drilling bucket 51 has a bottomed cylindrical shape, has a cutting blade and an opening at the bottom, and is well known to excavate the ground GR by rotating and simultaneously store excavated earth and sand inside the bucket.

拡底バケット52は、設定された回転方向(本実施の形態では時計回り方向)に回転するのに伴って開翼する拡大翼を有し、掘削した孔の拡径を行う周知のものである。   The widened bucket 52 has a widened blade that opens as it rotates in a set rotational direction (clockwise in the present embodiment), and is a well-known one that expands the diameter of a drilled hole.

次に、第1の実施の形態の作用として、第1の実施の形態の掘削装置Aを用いて図1に示す杭打設用の穿孔Hを掘削する手順を説明する。   Next, as an operation of the first embodiment, a procedure for excavating the pile driving hole H shown in FIG. 1 using the excavating apparatus A of the first embodiment will be described.

まず、掘削装置Aのチューブ回転装置1を用いて、地盤GRにケーシングチューブ4を回転させながら押し下げる。この作業は、従来と同様であるので、詳細な説明は省略する。
そして、ケーシングチューブ4を押し下げると、次に、ケーシングチューブ4の内周の土砂を排出する。
First, using the tube rotating device 1 of the excavator A, the casing tube 4 is pushed down while rotating on the ground GR. Since this operation is the same as in the prior art, detailed description is omitted.
And if the casing tube 4 is pushed down, the earth and sand of the inner periphery of the casing tube 4 will be discharged | emitted next.

この土砂の排出には、従来と同様に地盤GRの状態に応じ、ハンマーグラブ(図示省略)やドリリングバケット51などを適宜使用することができるが、以下に、地盤施工具としてのドリリングバケット51を用いた土砂の排出手順について説明する。   For discharging the earth and sand, a hammer grab (not shown) or a drilling bucket 51 can be used as appropriate according to the state of the ground GR as in the prior art. The earth and sand discharging procedure used will be described.

ドリリングバケット51を用いて土砂の排出を行う場合、まず、ケーシングチューブ4の上端にジョイントチューブ41を連結する。
また、これと並行して、図示を省略したクレーンに吊り下げられたケリーバ6を、増速機2のサンギア23に貫通させ、かつ、図6に示すように、ケリーバ6の先端にドリリングバケット51を装着しておく。
When discharging the earth and sand using the drilling bucket 51, first, the joint tube 41 is connected to the upper end of the casing tube 4.
In parallel with this, the kelly bar 6 suspended by a crane (not shown) is passed through the sun gear 23 of the gearbox 2 and, as shown in FIG. Put on.

次に、チューブ回転装置1に、ストッパ機構3を設置する。
すなわち、ストッパ機構3を、図示を省略したクレーンで吊り下げるなどし、ストッパ機構3の4箇所の連結用鋼管31が、チューブ回転装置1の4箇所の昇降シリンダ15の上から被さるようにチューブ回転装置1の上に設置する。
Next, the stopper mechanism 3 is installed in the tube rotating device 1.
That is, the stopper mechanism 3 is suspended by a crane (not shown) and the tube rotation is performed so that the four connecting steel pipes 31 of the stopper mechanism 3 are covered from the four lifting cylinders 15 of the tube rotating device 1. Install on the device 1.

次に、図示を省略したクレーンに吊り下げられたケリーバ6を移動させ、このケリーバ6の先端に取り付けられているドリリングバケット51をケーシングチューブ4の上方からその内部に挿入するとともに、ケリーバ6の外周に取り付けられた増速機2を、ジョイントチューブ41の上に重ねて設置する。
この際、増速機2の上カバー24に固定した一対のカバーロッド35,35は、図2に示すように、ストッパバー34,34に対して上から見て、反時計回り方向側の位置に配置する。また、増速機2の外周に突出した係合ロッド21aが、ジョイントチューブ41から起立された係合アーム41aの鉤部41bと干渉しないように、増速機2の回転方向の位置を調整しながら設置する。
Next, the kelly bar 6 suspended by a crane (not shown) is moved, and the drilling bucket 51 attached to the tip of the kelly bar 6 is inserted into the casing tube 4 from above, and the outer periphery of the kelly bar 6 is also inserted. The speed-up gear 2 attached to is placed on the joint tube 41 in an overlapping manner.
At this time, the pair of cover rods 35, 35 fixed to the upper cover 24 of the speed increaser 2 are positioned counterclockwise as viewed from above with respect to the stopper bars 34, 34 as shown in FIG. To place. Further, the position of the speed increasing device 2 in the rotational direction is adjusted so that the engaging rod 21 a protruding from the outer periphery of the speed increasing device 2 does not interfere with the flange 41 b of the engaging arm 41 a erected from the joint tube 41. Install.

増速機2のジョイントチューブ41の上への設置後、さらにケリーバ6を下方移動させてドリリングバケット51を降下させて穿孔Hの底部に配置する。なお、この時点では、ケリーバ6の伸縮機構およびサンギア23との間は非ロック状態としておく。   After the speed-up gear 2 is installed on the joint tube 41, the kelly bar 6 is further moved downward to lower the drilling bucket 51 and arrange it at the bottom of the hole H. At this time, the expansion / contraction mechanism of the Keriba 6 and the sun gear 23 are not locked.

ドリリングバケット51が穿孔Hの底部に達したら、次に、チューブ回転装置1を駆動させケーシングチューブ4を正回転させる。このケーシングチューブ4の回転に伴って、ジョイントチューブ41が正回転し、まず、ジョイントチューブ41の係合アーム41aと増速機2の係合ロッド21aとが図1に示す係合状態となる。   When the drilling bucket 51 reaches the bottom of the perforation H, the tube rotating device 1 is then driven to rotate the casing tube 4 forward. As the casing tube 4 rotates, the joint tube 41 rotates forward. First, the engagement arm 41a of the joint tube 41 and the engagement rod 21a of the speed increaser 2 are in the engaged state shown in FIG.

また、増速機2では、リングギア21が正回転された場合、回転初期は、キャリア22への入力により上下カバー24,25および回転軸26を回転方向へ移動させる力が作用し、回転軸26が移動(公転)した場合は、増速機2は空転状態となるが、上カバー24に結合されたカバーロッド35がストッパバー34に当接して回転軸26の移動が規制された時点からは、増速機2は、増速作動を行ってサンギア23を正転方向へ増速回転させる。   Further, in the gear box 2, when the ring gear 21 is rotated forward, at the initial stage of rotation, a force that moves the upper and lower covers 24, 25 and the rotating shaft 26 in the rotating direction by the input to the carrier 22 acts. When 26 is moved (revolved), the speed increaser 2 is in an idle state, but from the time when the cover rod 35 coupled to the upper cover 24 contacts the stopper bar 34 and the movement of the rotary shaft 26 is restricted. The speed increaser 2 performs a speed increasing operation to rotate the sun gear 23 at a higher speed in the forward rotation direction.

上記の係合アーム41aと係合ロッド21aとの係合後は、チューブ回転装置1を駆動させて、ケーシングチューブ4を正回転させながら、押し下げる。これにより、サンギア23が正回転し、サンギア23とケリーバ6との間がロック状態となり、ケリーバ6およびドリリングバケット51が正回転しながら押し下げられて、ドリリングバケット51が掘削作動を行うとともに内部に土砂を取り込む。   After the engagement arm 41a and the engagement rod 21a are engaged, the tube rotating device 1 is driven to push down the casing tube 4 while rotating it normally. As a result, the sun gear 23 is rotated forward, the sun gear 23 and the kelly bar 6 are locked, and the kelly bar 6 and the drilling bucket 51 are pushed down while rotating in the forward direction. Capture.

なお、この場合、遊星歯車機構20により、ドリリングバケット51は、ケーシングチューブ4の回転速度よりも高速で回転されるもので、この遊星歯車機構20の増速比は、各ギア21〜23の歯数に基づいて、ドリリングバケット51の作動に最適の回転速度が得られるようにあらかじめ設定される。
また、この際、ケーシングチューブ4と共に増速機2が下方に移動するのに伴って、上カバー24に結合されたカバーロッド35は、ストッパバー34に沿って当接状態を保ちながら下方に移動する。したがって、ストッパバー34は、このドリリングバケット51が内部に十分に土砂を取り込むことができる上下方向の移動量だけカバーロッド35と相対移動できる上下方向寸法に形成されている。
In this case, the drilling bucket 51 is rotated at a higher speed than the rotation speed of the casing tube 4 by the planetary gear mechanism 20, and the speed increasing ratio of the planetary gear mechanism 20 is the teeth of the gears 21 to 23. Based on the number, the rotation speed is set in advance so as to obtain the optimum rotation speed for the operation of the drilling bucket 51.
At this time, as the speed increaser 2 moves downward together with the casing tube 4, the cover rod 35 coupled to the upper cover 24 moves downward while maintaining a contact state along the stopper bar 34. To do. Therefore, the stopper bar 34 is formed in a vertical dimension in which the drilling bucket 51 can move relative to the cover rod 35 by an amount of vertical movement that can sufficiently take in the soil.

上述のようにして、ドリリングバケット51が回転しながら下方へ移動して土砂を取り込んだら、チューブ回転装置1の駆動を停止させた後、ドリリングバケット51に取り込んだ土砂の排出を行う。
この場合、まず、チューブ回転装置1を逆回転させて、増速機2とジョイントチューブ41とのロックを解除するとともに、ケリーバ6とサンギア23とのロックを解除する。そして、ケリーバ6およびドリリングバケット51を引き上げ、さらに、図6に示すように、ドリリングバケット51と共に増速機2を引き上げ、ドリリングバケット51に取り込んだ土砂を外部に排出する。
As described above, when the drilling bucket 51 moves while rotating and takes in the earth and sand, the driving of the tube rotating device 1 is stopped, and then the earth and sand taken in the drilling bucket 51 is discharged.
In this case, first, the tube rotating device 1 is rotated in the reverse direction to release the lock between the speed increaser 2 and the joint tube 41 and the lock between the Keriba 6 and the sun gear 23. Then, the kelly bar 6 and the drilling bucket 51 are pulled up. Further, as shown in FIG. 6, the speed increaser 2 is pulled up together with the drilling bucket 51, and the earth and sand taken into the drilling bucket 51 is discharged to the outside.

以上の動作を繰り返し行うことでケーシングチューブ4の押し下げおよびドリリングバケット51による土砂の排出を行うことができる。なお、この動作の繰り返しに伴い、ケーシングチューブ4は、適宜、従来と同様に継ぎ足しを行う。   By repeatedly performing the above operation, the casing tube 4 can be pushed down and the earth and sand discharged by the drilling bucket 51 can be discharged. In addition, with the repetition of this operation, the casing tube 4 performs an appropriate addition as in the conventional case.

次に、拡底バケット52を用いて穿孔Hの下端部の拡底を行う場合の作業を説明する。
この場合、上述のようにしてドリリングバケット51をケーシングチューブ4から引き上げた後に、ケリーバ6の下端のドリリングバケット51を取り外し、拡底バケット52に交換する。
Next, an operation in the case where the bottom end of the perforation H is widened using the bottomed bucket 52 will be described.
In this case, after the drilling bucket 51 is pulled up from the casing tube 4 as described above, the drilling bucket 51 at the lower end of the kelly bar 6 is removed and replaced with the expanded bucket 52.

また、拡底バケット52を使用する場合は、拡底バケット52をケーシングチューブ4に挿入する前に、前もってチューブ回転装置1を逆転駆動させてケーシングチューブ4を図1(b)に示すように、拡底位置よりも上方へ引き上げておく。   When using the widened bucket 52, before inserting the widened bucket 52 into the casing tube 4, the tube rotating device 1 is driven in reverse so that the casing tube 4 is in the widened position as shown in FIG. Pull up upwards.

その後、ドリリングバケット51と同様の作業を行って拡底バケット52を穿孔Hの底部まで移動させた後、チューブ回転装置1によりケーシングチューブ4を正回転させると、拡底バケット52が図示のように開翼して穿孔Hの拡径が行われる。   Thereafter, the same operation as the drilling bucket 51 is performed to move the bottom expansion bucket 52 to the bottom of the perforation H, and then the casing tube 4 is rotated forward by the tube rotating device 1 so that the bottom expansion bucket 52 opens the blade as illustrated. Thus, the diameter of the perforation H is expanded.

この拡底バケット52の使用時も、あらかじめ設定された量だけ下方へ押し下げた後は、チューブ回転装置1を逆転させて各ロックのロック解除を行った後、拡底バケット52およびケリーバ6の引き上げを行う。
このようにして、穿孔Hの形成を終えると、穿孔H内に鉄筋を設置し、コンクリートを打設して杭を形成することができる。
Even when the bottomed bucket 52 is used, after being pushed downward by a preset amount, the tube rotating device 1 is reversely rotated to unlock each lock, and then the bottomed bucket 52 and the kelly bar 6 are pulled up. .
In this way, when the formation of the perforations H is completed, reinforcing bars can be installed in the perforations H, and concrete can be placed to form a pile.

以上説明したように、本実施の形態の掘削装置Aによれば、以下に列挙する効果を有する。
a)第1の実施の形態の掘削装置Aは、チューブ回転装置1によりケーシングチューブ4を回転させると、増速機2によりケリーバ6およびこれに取り付けられたドリリングバケット51や拡底バケット52などの地盤施工具が回転され、地盤GRに対する施工を行うことができる。
したがって、従来のようなケリーバを吊り下げて回転させるクレーン装置と回転駆動装置を搭載したベースマシンが不要となり、施工に必要な敷地の広さおよび高さを抑えて掘削をコンパクトに行うことが可能となる。
As described above, according to the excavator A of the present embodiment, the following effects are listed.
a) When the excavator A according to the first embodiment rotates the casing tube 4 by the tube rotating device 1, the ground such as the kelly bar 6 and the drilling bucket 51 and the bottomed bucket 52 attached thereto by the speed increaser 2. The tool is rotated and construction on the ground GR can be performed.
This eliminates the need for a base machine equipped with a crane device and a rotary drive device that suspends and rotates the kelly bar as in the past, enabling compact excavation while suppressing the size and height of the site required for construction. It becomes.

b)ドリリングバケット51や拡底バケット52などの地盤施工具に対し、ケーシングチューブ4の回転が増速機2により増速されて伝達されるため、チューブ回転装置1の回転速度を変えること無しに、地盤施工具を最適回転数で回転させることが可能となる。したがって、既存のチューブ回転装置1をそのまま使用でき、チューブ回転装置1の回転速度を変えるものと比較して汎用性に優れる。   b) Since the rotation of the casing tube 4 is accelerated by the gearbox 2 and transmitted to the ground tools such as the drilling bucket 51 and the bottom expansion bucket 52, without changing the rotation speed of the tube rotating device 1, It becomes possible to rotate the ground tool at the optimum rotation speed. Therefore, the existing tube rotating device 1 can be used as it is, and is excellent in versatility as compared with the one that changes the rotation speed of the tube rotating device 1.

c)変速機構として遊星歯車機構20を用い、チューブ回転装置1に支持されたストッパ機構3によりキャリア22の回転軸26を固定し、ケーシングチューブ4の回転が遊星歯車機構20を介してケリーバ6に増速伝達されるため、ケリーバ6および地盤施工具への回転出力方向および変速比の設定自由度が高い。すなわち、地盤施工具の違いにより、遊星歯車機構20のギア比の設定を変えることが可能であり、また、ケリーバ6の回転方向も、ケーシングチューブ4と同方向だけでなく、逆方向に回転させることも可能である。
よって、地盤施工具も、既存のものをそのまま使用可能であり、汎用性に優れる。
加えて、遊星歯車機構20を用いることにより、回転伝達を行う機構の上下方向寸法を抑えることができる。これにより、地盤施工具による施工時の必要スペースを抑えることができる。
c) The planetary gear mechanism 20 is used as a speed change mechanism, the rotation shaft 26 of the carrier 22 is fixed by the stopper mechanism 3 supported by the tube rotating device 1, and the rotation of the casing tube 4 is transmitted to the kelly bar 6 via the planetary gear mechanism 20. Since the speed increase is transmitted, the degree of freedom in setting the rotation output direction and the gear ratio to the kelly bar 6 and the ground tool is high. That is, the gear ratio of the planetary gear mechanism 20 can be changed depending on the ground tool, and the rotation direction of the kelly bar 6 is rotated not only in the same direction as the casing tube 4 but also in the reverse direction. It is also possible.
Therefore, the existing ground tool can be used as it is, and is excellent in versatility.
In addition, by using the planetary gear mechanism 20, the vertical dimension of the mechanism that performs rotation transmission can be suppressed. Thereby, the required space at the time of construction by a ground tool can be suppressed.

d)ケーシングチューブ4にジョイントチューブ41を連結し、ジョイントチューブ41とリングギア21との間に係合ロッド21aおよび係合アーム41aから成る係合機構を設け、ケーシングチューブ4を回転させるだけで、遊星歯車機構20との係合および係合解除が可能であり、操作が簡単である。また、ジョイントチューブ41を介在させることにより、ケーシングチューブ4としては既存のもの加工することなく使用することが可能となり、汎用性に優れる。   d) The joint tube 41 is connected to the casing tube 4, an engagement mechanism including the engagement rod 21 a and the engagement arm 41 a is provided between the joint tube 41 and the ring gear 21, and the casing tube 4 is simply rotated. Engagement and disengagement with the planetary gear mechanism 20 are possible, and operation is simple. Further, by interposing the joint tube 41, the casing tube 4 can be used without being processed, and is excellent in versatility.

e)ストッパ機構3は、既存のチューブ回転装置1に搭載し、その際、昇降シリンダ15を利用して連結用鋼管31を昇降シリンダ15の上から被せるように配置するだけで、位置決め固定可能としたため、位置決め固定用の機構を追加不要であり、コストおよび重量を削減できる。   e) The stopper mechanism 3 is mounted on the existing tube rotating device 1 and can be positioned and fixed by simply placing the connecting steel pipe 31 over the lifting cylinder 15 using the lifting cylinder 15. Therefore, it is not necessary to add a positioning and fixing mechanism, and the cost and weight can be reduced.

f)カバーロッド35は増速機2の上カバー24に結合し、ストッパ機構3のチューブ回転装置1に固定したストッパバー34とは別体で上下方向に相対移動可能としたため、カバーロッド35は、増速機2などとともにケリーバ6と一体に移動させることができ、土砂を穿孔Hから排出する作業が容易で、作業性に優れる。   f) The cover rod 35 is coupled to the upper cover 24 of the speed increaser 2 and is separate from the stopper bar 34 fixed to the tube rotating device 1 of the stopper mechanism 3 and can be moved relative to the vertical direction. The gearbox 6 can be moved together with the speed increaser 2 and the like, the work for discharging the earth and sand from the perforations H is easy, and the workability is excellent.

(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態の掘削装置について説明する。
なお、第2の実施の形態は、第1の実施の形態の変形例であるので、第1の実施の形態との相違点についてのみ説明し、両者で共通の構成については第1の実施の形態と同じ符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a drilling device according to a second embodiment of the present invention will be described.
Since the second embodiment is a modification of the first embodiment, only differences from the first embodiment will be described, and the configuration common to both will be described in the first embodiment. The same reference numerals as those in the embodiment are attached and description thereof is omitted.

この第2の実施の形態の掘削装置は、変速機構としての増速機200の遊星歯車機構220の構成が第1の実施の形態と異なっている。
以下に、第2の実施の形態の掘削装置における増速機200の構成並びに第1の実施の形態との相違点を図7,図8に基づき説明する。
The excavator of the second embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the planetary gear mechanism 220 of the speed increaser 200 as a speed change mechanism.
Below, the structure of the gearbox 200 in the excavator of 2nd Embodiment and the difference with 1st Embodiment are demonstrated based on FIG. 7, FIG.

第1の実施の形態では、増速機2は、リングギア21とサンギア23とを同方向に回転させ、ケリーバ6及びドリリングバケット(地盤施工具)51を、ケーシングチューブ4と同方向に増速回転させるようにした。
それに対し、第2の実施の形態では、増速機200は、リングギア221とサンギア223とを逆方向に回転させ、ケリーバ6及びドリリングバケット(地盤施工具)51を、ケーシングチューブ4の回転方向と逆方向に増速回転させるようにしている。
In the first embodiment, the speed increaser 2 rotates the ring gear 21 and the sun gear 23 in the same direction, and increases the speed of the kelly bar 6 and the drilling bucket (ground tool) 51 in the same direction as the casing tube 4. It was made to rotate.
On the other hand, in the second embodiment, the speed increaser 200 rotates the ring gear 221 and the sun gear 223 in the opposite directions, and causes the kelly bar 6 and the drilling bucket (ground tool) 51 to rotate in the rotation direction of the casing tube 4. The speed is increased in the opposite direction.

すなわち、チューブ回転装置1によりケーシングチューブ4と一体的に回転するリングギア221と、ケリーバ6と一体的に回転するサンギア223との間にいわゆるシングルピニオンタイプのキャリア222が介在されており、リングギア221とサンギア223とは逆方向に回転する。   That is, a so-called single pinion type carrier 222 is interposed between a ring gear 221 that rotates integrally with the casing tube 4 by the tube rotating device 1 and a sun gear 223 that rotates integrally with the Kelly bar 6. 221 and the sun gear 223 rotate in opposite directions.

キャリア222は、シングルピニオンタイプであるが、回転軸226に小径のピニオンギア222aと大径のピニオンギア222bとが同軸に設けられ、サンギア223をリングギア221に対して増速逆回転させる。すなわち、図8に示すように、回転軸226の下側に配置された小径で相対的に少歯数のピニオンギア222aがリングギア221に噛み合わされている。そして、回転軸226の上側に配置されて、ピニオンギア222aと相対的に大径で多歯数のピニオンギア222bがサンギア223に噛み合わされている。   Although the carrier 222 is a single pinion type, a small-diameter pinion gear 222 a and a large-diameter pinion gear 222 b are coaxially provided on the rotating shaft 226, and the sun gear 223 is rotated in reverse at an increased speed with respect to the ring gear 221. That is, as shown in FIG. 8, a pinion gear 222 a having a small diameter and a relatively small number of teeth arranged on the lower side of the rotating shaft 226 is meshed with the ring gear 221. A pinion gear 222b that is arranged on the upper side of the rotation shaft 226 and has a relatively large diameter and a large number of teeth relative to the pinion gear 222a is engaged with the sun gear 223.

なお、サンギア223は、内周に増速機200の上カバー224および下カバー225を貫通する筒状体223bを備えている。そして、この筒状体223bにおいて、大径のピニオンギア222bと軸直交方向に重なる高さにのみ、その外周にギア223cが形成されている。また、筒状体223bの内周には、第1の実施の形態と同様のキー溝223aが形成されている。   The sun gear 223 includes a cylindrical body 223b that penetrates the upper cover 224 and the lower cover 225 of the speed increaser 200 on the inner periphery. And in this cylindrical body 223b, the gear 223c is formed in the outer periphery only in the height which overlaps with the large-diameter pinion gear 222b in the direction orthogonal to the axis. A keyway 223a similar to that of the first embodiment is formed on the inner periphery of the cylindrical body 223b.

以上説明した第2の実施の形態では、キャリア222は、第1の実施の形態と同様に、ストッパ機構3により公転を規制されるため、サンギア223はリングギア221に対して、増速逆回転される。
したがって、この第2の実施の形態の掘削装置では、掘削時にドリリングバケット51はケーシングチューブ4に対して逆方向に増速回転する。
この場合、ケーシングチューブ4の回転に伴って、ケーシングチューブ4内の土が、ケーシングチューブ4と同方向に回転される一方で、この土を掘削するドリリングバケット51が、土の回転方向とは逆方向に回転する。これにより、第2の実施の形態では、ドリリングバケット51がケーシングチューブ4と同方向に増速回転するものと比較して、掘削効率が向上する。
In the second embodiment described above, since the carrier 222 is restricted from revolving by the stopper mechanism 3 as in the first embodiment, the sun gear 223 rotates at an increased speed in reverse rotation relative to the ring gear 221. Is done.
Therefore, in the excavator of the second embodiment, the drilling bucket 51 rotates at an increased speed in the opposite direction with respect to the casing tube 4 during excavation.
In this case, as the casing tube 4 rotates, the soil in the casing tube 4 is rotated in the same direction as the casing tube 4, while the drilling bucket 51 excavating the soil is opposite to the direction of rotation of the soil. Rotate in the direction. Thereby, in 2nd Embodiment, compared with what rotates the drilling bucket 51 in the same direction as the casing tube 4, excavation efficiency improves.

また、第2の実施の形態では、キャリア222は、サンギア223をリングギア221と逆回転させるように介在させるのにあたり、リングギア221に噛み合う小径のピニオンギア222aとサンギア223に噛み合う大径のピニオンギア222bとを同軸に設けた構造とした。
このため、キャリア222が、リングギア221及びサンギア223との両方に噛み合う1枚のピニオンギアを備えたものと比較して、増速比(変速比)の設定自由度が高い。これにより、ドリリングバケット51の掘削効率に優れた増速比の設定が容易となる。
In the second embodiment, the carrier 222 has a small-diameter pinion gear 222a that meshes with the ring gear 221 and a large-diameter pinion that meshes with the sun gear 223 when the sun gear 223 is interposed so as to rotate reversely with the ring gear 221. The gear 222b is provided coaxially.
For this reason, the carrier 222 has a higher degree of freedom in setting the speed increase ratio (transmission ratio) as compared with the carrier 222 having one pinion gear that meshes with both the ring gear 221 and the sun gear 223. Thereby, the setting of the speed increasing ratio excellent in the excavation efficiency of the drilling bucket 51 becomes easy.

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態又は実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。   The embodiment of the present invention has been described in detail above with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment or example, and the design changes are within the scope of the present invention. Are included in the present invention.

例えば、実施の形態では、施工工具として、排土装置としてのドリリングバケットおよび拡底バケットを示したが、これに限定されず、ケリーバに接続して、ケーシングチューブ内で地盤に対して施工を行うものであれば、排土装置以外の施工具(例えば、地盤改良用の撹拌翼や拡底機能のみ有する施工具など)を用いてもよい。   For example, in the embodiment, a drilling bucket and a bottom expansion bucket as a soil removal device are shown as construction tools, but not limited to this, and connected to a kelly bar to perform construction on the ground in a casing tube If so, a tool other than the earth removing device (for example, a stirring blade for ground improvement or a tool having only a bottom expanding function) may be used.

また、実施の形態では、回転伝達機構として、遊星歯車機構を示したが、この回転伝達機構としては、ケーシングチューブからケリーバに回転を伝達するものであれば、遊星歯車機構以外の、ベルト、チェーン、ロッド、プーリなどを組み合わせた周知の回転伝達構造を用いてもよい。例えば、実施の形態において、ピニオンギアとサンギアとの回転伝達を、チェーンやベルト・プーリなどで行うことができる。
また、回転伝達機構がケーシングチューブからケリーバに回転伝達するのにあたり、変速して伝達する遊星歯車機構を用いたが、その変速比は、地盤施工具に応じ、適宜最適の変速比を用いてよいと共に、等速回転伝達を行うようにしてもよい。すなわち、回転伝達機構は、実施の形態で示したようにケーシングチューブの回転を増速してケリーバに伝達するもの限らず、地盤施工具によっては減速して伝達するものを用いてもよい。特に、第2の実施の形態のように、ケーシングチューブと地盤施工具とが逆方向に回転するものでは、地盤施工具をケーシングチューブに対して等速回転や減速回転させた場合でも、効率的な施工が可能である。
In the embodiment, the planetary gear mechanism is shown as the rotation transmission mechanism. However, as the rotation transmission mechanism, any belt or chain other than the planetary gear mechanism can be used as long as it transmits rotation from the casing tube to the Keriba. A well-known rotation transmission structure in which rods, pulleys, and the like are combined may be used. For example, in the embodiment, rotation transmission between the pinion gear and the sun gear can be performed by a chain, a belt pulley, or the like.
In addition, a planetary gear mechanism that transmits gears while transmitting the rotation from the casing tube to the Keriba is used for the rotation transmission mechanism. However, the gear ratio may be an appropriate gear ratio as appropriate according to the ground tool. At the same time, constant-speed rotation transmission may be performed. That is, the rotation transmission mechanism is not limited to one that accelerates the rotation of the casing tube and transmits the rotation to the kelly bar as shown in the embodiment, and a mechanism that transmits the rotation at a reduced speed may be used depending on the ground tool. In particular, in the case where the casing tube and the ground tool rotate in the opposite direction as in the second embodiment, even when the ground tool is rotated at a constant speed or decelerated with respect to the casing tube, it is efficient. Construction is possible.

また、第1の実施の形態では、キャリアは、リングギアとサンギアとの間に2枚のピニオンギアを直列に介在させたものを示したが、キャリアにおけるピニオンギアの枚数は、実施の形態で示したものに限定されない。例えば、3枚以上の複数枚のピニオンギアを直列に介在させてもよい。あるいは、第2の実施の形態において、キャリアとして、1枚のピニオンギアをリングギアとサンギアとの両方に噛み合わせたものを用いてもよい。この場合も、サンギアは、リングギアに対して増速して逆方向に回転させることができる。   Further, in the first embodiment, the carrier is shown in which two pinion gears are interposed in series between the ring gear and the sun gear. However, the number of pinion gears in the carrier is different from that in the embodiment. It is not limited to what is shown. For example, three or more pinion gears may be interposed in series. Alternatively, in the second embodiment, a carrier in which one pinion gear is engaged with both the ring gear and the sun gear may be used. Also in this case, the sun gear can be rotated in the reverse direction at an increased speed relative to the ring gear.

1 チューブ回転装置
2 増速機(変速機構)
3 ストッパ機構
4 ケーシングチューブ
6 ケリーバ
20 遊星歯車機構
21 リングギア
21a 係合ロッド(係合機構)
22 キャリア
23 サンギア
26 回転軸
41 ジョイントチューブ
41a 係合アーム(係合機構)
41b 鉤部(係合機構)
51 ドリリングバケット(地盤施工具)
52 拡底バケット(地盤施工具)
A 掘削装置
GR 地盤
H 穿孔
1 Tube rotating device 2 Speed up gear (transmission mechanism)
3 Stopper mechanism 4 Casing tube 6 Keriba 20 Planetary gear mechanism 21 Ring gear 21a Engagement rod (engagement mechanism)
22 Carrier 23 Sun gear 26 Rotating shaft 41 Joint tube 41a Engaging arm (engaging mechanism)
41b collar (engagement mechanism)
51 Drilling bucket (ground tool)
52 Expanded bottom bucket (ground tool)
A Drilling device GR Ground H Drilling

Claims (5)

ケーシングチューブを地盤に回転させながら押し下げるチューブ回転装置を備えた掘削装置であって、
前記ケーシングチューブ内に挿入可能であり、軸状のケリーバの先端に連結されて回転により地盤を施工可能な地盤施工具と、
前記ケーシングチューブに連結され、かつ、このケーシングチューブの回転を前記ケーシングチューブに挿入状態の前記ケリーバに伝達可能な回転伝達機構と、
を備え、
前記回転伝達機構は、前記ケーシングチューブに連結されるリングギアと、前記ケリーバが回転伝達可能に挿通されるサンギアと、前記リングギアの回転を前記サンギアに伝達するキャリアとを有した遊星歯車機構を備え、
前記キャリアの公転を規制するストッパ機構が、前記チューブ回転装置に支持されていることを特徴とする掘削装置。
A drilling rig equipped with a tube rotating device that pushes down while rotating the casing tube to the ground,
A ground tool that can be inserted into the casing tube and is connected to the tip of a shaft-shaped kelly bar and can be ground by rotation,
A rotation transmission mechanism coupled to the casing tube and capable of transmitting the rotation of the casing tube to the kelly bar inserted into the casing tube;
Bei to give a,
The rotation transmission mechanism includes a planetary gear mechanism having a ring gear connected to the casing tube, a sun gear through which the kelly bar is inserted so as to be able to transmit rotation, and a carrier that transmits the rotation of the ring gear to the sun gear. Prepared,
The excavator characterized by the stopper mechanism which controls the revolution of the said carrier being supported by the said tube rotation apparatus.
前記回転伝達機構は、ケーシングチューブの回転速度を、前記ケリーバに対して変速して伝達する変速機構であることを特徴とする請求項1に記載の掘削装置。   The excavator according to claim 1, wherein the rotation transmission mechanism is a transmission mechanism that transmits the rotation speed of the casing tube to the Kelly bar while changing the rotation speed. 前記遊星歯車機構は、前記サンギアに対し、その回転方向を前記リングギアの回転方向と逆転させて伝達する構造であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の掘削装置。 3. The excavator according to claim 1 , wherein the planetary gear mechanism has a structure in which a rotation direction of the planetary gear mechanism is reversed to a rotation direction of the ring gear. 前記ケーシングチューブの上端に連結可能な、前記リングギアとの接続用のジョイントチューブが設けられ、
このジョイントチューブと前記リングギアとの間に、前記ケーシングチューブの押し下げ回転時の回転方向である正回転時に回転方向および軸方向に係合し、逆回転時に前記係合が外れる係合機構が設けられていることを特徴とする請求項1〜請求項のいずれか1項に記載の掘削装置。
A joint tube for connection with the ring gear, which can be connected to the upper end of the casing tube, is provided.
An engagement mechanism is provided between the joint tube and the ring gear to engage in the rotational direction and the axial direction during forward rotation, which is the rotational direction when the casing tube is pushed down, and to disengage the engagement during reverse rotation. The excavator according to any one of claims 1 to 3 , wherein the excavator is provided.
前記ストッパ機構は、The stopper mechanism is
前記チューブ回転装置から上方へ立ち上げられたストッパバーと、A stopper bar raised upward from the tube rotating device;
前記キャリアのピニオンギアを回転可能に支持する回転軸が固定された上カバーの上面に取り付けられ、前記ストッパバーに対し上下方向に相対移動可能である一方、回転方向に係合可能な長さを有したカバーロッドと、を備えていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の掘削装置。A rotation shaft that rotatably supports the pinion gear of the carrier is attached to the upper surface of the fixed upper cover, and is movable relative to the stopper bar in the vertical direction while having a length that can be engaged in the rotation direction. The excavator according to any one of claims 1 to 4, wherein the excavator is provided with a cover rod.
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