JP7356091B2

JP7356091B2 - オーガスクリューの排土装置

Info

Publication number: JP7356091B2
Application number: JP2020006704A
Authority: JP
Inventors: 健治後藤; 裕規黒田
Original assignee: Gecoss Corp
Current assignee: Gecoss Corp
Priority date: 2020-01-20
Filing date: 2020-01-20
Publication date: 2023-10-04
Anticipated expiration: 2040-01-20
Also published as: JP2021113450A

Description

本発明はオーガスクリューの羽部や軸部の表面に付着した土を除去するオーガスクリューの排土装置に関し、オーガスクリューを備えた掘削機によって掘削工事や地盤改良工事を行う際に、オーガスクリューの羽部や軸部に付着した土をきわめて効率的かつ確実に、しかも安全に除去できるようにしたものである。

オーガスクリューを備えた掘削機によって実施される掘削工事や地盤改良工事においては、掘削や撹拌工事に伴いオーガスクリューの羽部や軸部の表面に大量の土が付着する。

従来、この種の付着土は、スコップ等の土工具を用いた手作業、またはバケットを備えた重機などによって除去していた。

しかし、付着土は乾燥すると共に羽部や軸部の表面に固結した状態でこびり付いているため、スコップ等の土工具を用いた手作業では作業員の負担のみが大きく、完全に取り切れない等の課題があった。

また、重機のバケットを利用して除去する方法は、羽部の裏側部分、さらには羽部の軸部との付け根部などといった隅々にわたって付着土を除去することはほぼ不可能で、取り残しが避けられない等の課題があった。

また、いずれの方法も、オーガスクリューの回転力を利用し、回転するオーガスクリューに近い位置で行うため、作業者の安全性にも課題があった。

また、これらの課題を解決すべく、専用の排土装置も開発されている。例えば、特許文献１には、オーガスクリューの羽部や軸部に付着した土砂を弾性棒状体の回転動作を利用して除去するオーガスクリューの付着物除去装置の発明が開示されている。

簡単に説明すると(図５参照)、掘削機本体のブームに取り付けられた振れ止め部材30の上に、当該振れ止め部材30および基台部(ドラム支持体)31を鉛直に貫通するオーガスクリュー32と直交する方向の軸33を回転軸に回転するドラム34が、オーガスクリュー32に近接して設置されている。

また、ドラム34の外周に複数の弾性棒状体35がドラム34の軸方向に複数列に突設され、各弾性棒状体35の自由端35ａ側はオーガスクリュー32のスクリュー翼36の上まで伸びている。

このような構成において、オーガスクリュー32が回転しながら上昇すると、弾性棒状体35がオーガスクリュー32のスクリュー翼36によってオーガスクリュー32の回転方向に押圧され、ドラム34が矢印方向に回転する。このとき、弾性棒状体35が上下のスクリュー翼36の間にあってスクリュー翼36や軸部の表面に付着した土砂を除去する。

特開2001-82065号公報特開昭52-107103号公報特許第2679496号公報

しかし、特許文献１の付着土除去装置は、弾性棒状体35を備えたドラム34の設置された定位置、すなわち振れ止め部材30の上でのみ、オーガスクリュー32のスクリュー翼36等に付着した土を除去するため、オーガスクリュー32の回転と引上げを高速で行うと、土砂の取残しが発生するおそれがあり、また、このことから低速作業を強いられ、作業効率が非常に悪い等の課題があった。

本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、オーガスクリューの羽部や軸部に付着した土をきわめて効率的かつ確実に、しかも安全に除去できるオーガスクリューの排土装置を提供することを目的とする。

本発明は、上方向に伸びるリーダと、前記リーダに沿って回転しながら昇降するオーガスクリューと、前記オーガスクリューをガイドするためのリング状のガイド部を有する振れ止めを備えた掘削機に据え付けられるオーガスクリューの排土装置であって、前記振れ止めに固定される一または複数の排土ブラシ支持部材と、前記排土ブラシ支持部材の上端部に、鉛直面内で回動可能に軸支され、前記オーガスクリューの軸部に向けて突出する排土ブラシを備えていることを特徴とするものである。

前記排土ブラシは、バネ部材によりほぼ水平位置に復帰するように付勢された状態で取り付けられていることで、前記オーガスクリューの羽部および軸部に付着した土の取残しを防止して、付着土を確実に除去することができる。

また、前記排土ブラシ支持部材が上下方向に伸縮可能に構成されていることで、前記排土ブラシ支持部材の上端部に軸支された排土ブラシが、回転しながら上昇するオーガスクリューに追従して、上昇しながら前記オーガスクリューの羽部および軸部に付着した土を除去するため、オーガスクリューの回転と引上げを高速で行うことにより、オーガスクリューの羽部や軸部に付着した土をきわめて効率的に除去することができる。

前記排土ブラシとしては、束ねられた複数の鉄筋、鋼線、ＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼より線、コイルまたは単一の角材を取り付け、角材には木製角材や鋼管を利用することができる。

また、排土ブラシ支持部材としては、例えば、外柱と前記外柱の鉛直軸方向にスライドする内柱とから構成することができ、外柱と内柱には、いずれも円形または矩形の鋼管を用いることができる。

なお、前記排土ブラシ支持部材が上下方向に伸縮する構成とする代わりに、振れ止めが回転しながら上昇するオーガスクリューに追従して、リーダに沿って昇降する構成にしてもよい。

また、いずれの発明においても、電気浸透工法を併用することができる。すなわち、オーガスクリューまたは地面の一方に陰極、他方に陽極をそれぞれ設置してオーガスクリューに直流電流を流すと、電気浸透の原理によってオーガスクリューの表面に水分が集まることにより、オーガスクリューの羽部および軸部に付着した土の付着力が低減されることにより、排土装置による排土作業をさらに効率的に行うことができる。

本発明のオーガスクリューの排土装置によれば、特に排土ブラシが、回転しながら上昇するオーガスクリューに追従して上昇しながら、オーガスクリューの羽部および軸部に付着した土を除去するため、オーガスクリューの回転と引上げを高速で行うことにより、オーガスクリューの羽部や軸部に付着した土をきわめて効率的にかつ確実に除去することができる。また、作業時に、作業者が回転するオーガスクリューに近づく必要もないので、作業員の安全性も図れる。

本発明に係るオーガスクリューの排土装置の一実施形態を図示したものであり、図(a)は平面図、図(ｂ)，(ｃ)はそれぞれ図(ａ)におけるａ－ａ線矢視図、ｂ－ｂ線矢視図である。図１に図示する排土装置の拡大側面図である。図(ａ)～(ｅ)は、図１に図示するオーガスクリューの排土装置によるオーガスクリューの羽部および軸部に付着した土を排土する方法を示す説明図である。図(ａ)～(ｅ)は、排土ブラシが振れ止めと共に昇降するオーガスクリューの排土装置によるオーガスクリューの羽部および軸部に付着した土を排土する方法を示す説明図である。オーガスクリューの排土装置の一従来例を示す側面図である。

図１～図３は、本発明の一実施形態であり、オーガスクリューと当該オーガスクリューの羽部や軸部の表面に付着した土を除去するオーガスクリューの排土装置(以下「排土装置」)を備えた杭打ち機を図示したものである。

図において、杭打ち機１は、杭打機の本体に鉛直に据え付けられたリーダ２と、当該リーダ２の前面にリーダ２に沿って鉛直に据え付けられ、かつリーダ２に沿って回転しながら昇降するオーガスクリュー３を備えている。

また、リーダ２の下端部にオーガスクリュー３の横振れを防止する振れ止め４を備え、当該振れ止め４にオーガスクリュー３の羽部３ａおよび軸部３ｂの表面に付着した土を除去する排土装置５を備えている。

振れ止め４は、オーガスクリュー３が鉛直に貫通する円筒形状に形成されたガイド部４ａを備え、リーダ２の下端部に脱着可能に取り付けられている。そして、当該振れ止め４のガイド部４ａによって、オーガスクリュー３がリーダ２に沿って回転しながら昇降する時の横振れが防止されるようになっている。

排土装置５は、振れ止め４の側部に鉛直に立て付けられた排土ブラシ支持部材(以下「支柱」)６と、当該支柱６を振れ止め４の側部に脱着可能に固定する固定具７と、オーガスクリュー３の羽部３ａおよび軸部３ｂの表面に付着した土を除去する排土ブラシ８を備え、オーガスクリュー３の両側に対称に据え付けられている。

支柱６は、外柱６ａと当該外柱６ａ内に内接する内柱６ｂを備え、内柱６ｂが外柱６ａ内を外柱６ａの鉛直軸方向にスライドすることにより鉛直軸方向に自由に伸縮するように構成されている。なお、外柱６ａと内柱６ｂは円形または角形の鋼管から形成されている。

排土ブラシ８は、複数の棒状材(鋼線を含む)８ａ，…と当該複数の棒状材８ａ，…の一端側を束ねるホルダー８ｂを備えて矩形状または円形状の断面形状に構成され、またホルダー８ｂの後端部に内柱６ｂの上端部に締結ボルト９によってボルト締結されたブラケット８ｃが突設されている。

棒状材８ａ，…は、鋼線または小径の鉄筋やＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼より線、或いは鉄筋、スプリングコイル、さらには角形鋼管などの単一角材などから形成され、その一端側がホルダー８ｂ内に挿入され、かつホルダー８ｂ内に固定されている。

ホルダー８ｂは矩形または円形の鋼管から形成され、その側部にホルダー８ｂ内に挿入された複数の棒状材８ａ，…の端部をホルダー８ｂ内に固定する固定ボルト１０が脱着可能に締め付けられている。

このように構成された排土ブラシ８は、オーガスクリュー３の軸部３ｂと交差する方向に配置され、オーガスクリュー３の羽部３ａの上面および軸部３ｂの側面に沿って接する状態で配置され、かつ締結ボルト９を軸に上下方向に回動可能に配置されている。

また、排土ブラシ８は、当該排土ブラシ８と支柱６間に斜めに張設されたバネ部材(以下「引張りバネ」)１１によってほぼ水平位置に復帰するように付勢されており、これにより排土ブラシ８は、羽部３ａの上面および軸部３ｂの側面に常に押し付けられている。なお、排土ブラシ８は支柱６に上下複数段に設置されていてもよい。

このような構成において、オーガスクリュー３が正回転または逆回転することにより、排土ブラシ８によって羽部３ａおよび軸部３ｂに付着した土がかき落される。

また、オーガスクリュー３が正回転または逆回転しながら上昇すると、排土ブラシ８は、回転しながら上昇するオーガスクリュー３に追従して上昇しながら羽部３ａおよび軸部３ｂの表面に付着した土をかき落とす。これにより、オーガスクリュー３の羽部３ａおよび軸部３ｂの表面に付着した土をきわめて効率的にかつすることができる。

この場合、支柱６の内柱６ｂが外柱６ａ内を鉛直軸方向にスライドして、支柱６が鉛直軸方向に伸縮することにより、排土ブラシ８は回転しながら上昇するオーガスクリュー３に追従して上昇することができる。

こうして、支柱６が伸び切って排土ブラシ８が上限まで上昇したら、排土ブラシ８は締結ボルト９を軸に上方に回動してオーガスクリュー３の羽部３ａをかわし、支柱６の内柱６ｂが元の高さまでに下降し、そして引張りバネ１１の張力によって排土ブラシ８は元の状態にリセットされる。なお、排土ブラシ８のこの一連の動作は遠隔操作或いは完全な自動によってなされる。

図４(ａ)～(ｄ)は、請求項４に係る発明の一実施形態であって、特に排土ブラシが、リーダに沿って昇降する振れ止めと共に上昇するように構成されたオーガスクリューの排土装置を図示したものである。

図において、特に振れ止め４がリーダ２に当該リーダ２に沿って昇降可能に設置され、当該振れ止め４にオーガスクリューの排土装置(以下「排土装置」)１２が据え付けられている。

排土装置１２は、振れ止め４の側部に鉛直に立て付けられた排土ブラシ支持部材(以下「支柱」)１３と、当該支柱１３を振れ止め４の側部に脱着可能に固定する固定具７と、オーガスクリュー３の羽部３ａおよび軸部３ｂの表面に付着した土を除去する排土ブラシ８を備えている。

支柱１３は、矩形状または円形状の鋼管から形成され、上端部に排土ブラシ８が取り付けられている。

このような構成において、オーガスクリュー３が正回転または逆回転することにより、排土ブラシ８によって羽部３ａおよび軸部３ｂの表面に付着した土がかき落される。

また特に、オーガスクリュー３が回転しながら上昇すると、排土ブラシ８は回転しながら上昇するオーガスクリュー３に追従して上昇しながら羽部３ａおよび軸部３ｂの表面に付着した土をより確実にかき落とす。これにより、オーガスクリュー３の羽部３ａおよび軸部３ｂの表面に付着した土をきわめて効率的に除去することができる。

この場合、振れ止め４が、回転しながら上昇するオーガスクリュー３に追従して上昇することで、排土ブラシ８はオーガスクリュー３に追従して上昇することができる。

こうして、排土ブラシ８が振れ止め４と共にある程度まで上昇したら、排土ブラシ８は、締結ボルト９を軸に上方に回動してオーガスクリュー３の羽部３ａをかわし、振れ止め４と共に元の位置まで下降する。また、引張りバネ１１の張力によって元の状態にリセットされる。排土ブラシ８のこの一連の動作は遠隔操作或いは完全な自動によってなされる。

なお、いずれの実施形態においても、電気浸透工法を併用することができる。すなわち、オーガスクリュー３または地面の一方に陰極、他方に陽極をそれぞれ設置してオーガスクリュー３に直流電流を流すと、電気浸透の原理によってオーガスクリュー３の表面に水分が集まることにより、オーガスクリュー３の羽部３ａおよび軸部３ｂに付着した土の付着力が低減することにより、排土装置による排土を効率的に行うことができる。

本発明は、掘削や地盤改良などでオーガスクリューの羽部や軸部に付着した土をきわめて効率的かつ確実に、しかも安全に除去することができる。

１杭打ち機
２リーダ
３オーガスクリュー
３ａ羽部
３ｂ軸部
４振れ止め
４ａガイド部
５オーガスクリューの排土装置
６支柱(排土ブラシ支持部材)
６ａ外柱
６ｂ内柱
７固定具
８排土ブラシ
８ａ棒状材
８ｂホルダー
８ｃブラケット
９締結ボルト
１０固定ボルト
１１引張りバネ(バネ部材)
１２オーガスクリューの排土装置
１３支柱(排土ブラシ支持部材)

Claims

上方向に伸びるリーダと、前記リーダに沿って回転しながら昇降するオーガスクリューと、前記オーガスクリューをガイドするためのリング状のガイド部を有する振れ止めを備えた掘削機に据え付けられるオーガスクリューの排土装置であって、前記振れ止めは、前記リーダに前記オーガスクリューの昇降に追従して昇降可能に取り付けられ、前記振れ止めに前記オーガスクリューに付着した土を除去する排土装置が取り付けられ、前記排土装置は前記振れ止めに取り付けられ、鉛直方向に伸縮する一または複数の排土ブラシ支持部材と、前記排土ブラシ支持部材の上端部に前記オーガスクリューの軸部および羽根部に向けて取り付けられ、前記排土ブラシ支持部材が鉛直方向に伸縮することにより前記オーガスクリューの昇降に追従して昇降する排土ブラシを備え、前記排土ブラシ支持部材は外柱と当該外柱に内接する内柱を備え、かつ前記内柱が前記外柱の軸方向にスライドして鉛直方向に伸縮するように構成されていることを特徴とするオーガスクリューの排土装置。
請求項１記載のオーガスクリューの排土装置において、前記排土ブラシは前記排土ブラシ支持部材の上端部に上下方向に回動可能に軸支され、かつバネ部材によりほぼ水平位置に復帰するように付勢されていることを特徴とするオーガスクリューの排土装置。
請求項１または２記載のオーガスクリューの排土装置において、前記排土ブラシは、束ねられた複数の鉄筋、鋼線、ＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼より線、コイルまたは単一の角材から形成されていることを特徴とするオーガスクリューの排土装置。
請求項１～３のいずれかに記載のオーガスクリューの排土装置を用いて前記オーガスクリューの羽部および軸部に付着した土を除去するオーガスクリューの排土方法であって、前記オーガスクリューを回転させながら上昇させると共に、前記排土ブラシを前記オーガスクリューの前記羽根部および前記軸部側に向けて突出させ、かつ前記振れ止めを前記オーガスクリューの上昇に追従させて上昇させることを特徴とするオーガスクリューの排土方法。