JPH02183084A - アースドリル工法による拡底杭用穴における拡底部分の掘削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はアースドリル工法による拡底杭用穴における
拡底部分を掘削する装置の改良に関している。

［従来の技術］ 特公昭６２−４５９５４号公報はこの種の掘削装置の一
例を提供している。

この掘削装置は、ケース、ケースの下面に開閉可能に取
り付けられた底蓋、ケース上で回転可能な拡大翼および
拡大翼と連動して動くスクレーパをもっている。

ケースは複数のケース部材から構成され、各々の部材は
円周上に間隔をおいて配置されている。

底蓋は、ケース部材によって形成される下部開口に配置
され、ケース部材に開閉可能に取り付けられている。拡
大翼は、ケース部材のあいだのすき間の各々に配置され
、ケース部材によって形成される円の直径に関連する第
一の位置と、掘削しようとする拡底杭用穴の拡底径に関
連する第二の位置とのあいだの移動をなすことができ、
最外側の側縁にカッタアレイを具備している。拡大翼の
移動は、たとえば、油圧シリンダによってなされている
。スクレーパは、拡大翼とともにケース部材のあいだに
あるすき間に配置され、拡大翼の各々が第二の位置から
第一の位置に向かうにつれて。

拡大翼に近すいて、拡大翼とともに前記すき間をとじ、
拡大翼が第一の位置から第二の位置に向かうにつれて、
拡大翼からはなれ、拡大翼とともに前記すき間にたいす
る土砂案内路を形成する、拡大翼に連動して動くように
させられている。

施工は、アースドリルで一般的に使用されているドリリ
ングバケットによって、拡底杭の軸部分の直径に関連す
る穴の掘削をおこなったあとに、ドリリングバケットを
この拡底部分掘削装置に交換して、所定の拡底径をもつ
拡底部分を掘削することによってなされている。

拡底部分の掘削は、拡底杭における軸部分の直径まで拡
大翼を引き込む、つまり、第一の位置に関連する位置ま
で拡大翼を引き込んだ状態にて大成までおろし、それか
ら、装置全体を回転させつつ、所定の拡底径まで拡大翼
を押し出すことによってなされている。拡大翼が押し出
されると、スクレーパが拡大翼に連動してひらき、拡大
翼がかきとった土砂をケース部材の内側にみちびく案内
路を拡大翼とともに形成して、ケース部材によって形成
されたケースの内部に土砂を確実に取り込むことができ
、さらに拡大翼を引き込んだときにも、拡大翼およびス
クレーパが土砂を強制的にケースの内部にかきよせるこ
とができるので、拡底杭用穴に土砂を残留させることな
く、拡底杭用穴の掘削をおこなうことができる。

［発明が解決しようとする課題］ この拡底掘削装置は、切削することができる拡底径に制
限があるため、拡底杭のサイズにおうして、いろいろな
大きさのものが提供されている。

か、各々の拡底掘削装置はきわめて高価であり、さまざ
まなサイズの拡底杭用穴を掘削することができるように
させるには、莫大な費用を要する。

本発明は、よりひろいサイズにわたる拡底径の拡底杭用
穴を掘削することができる、改良されたアースドリル工
法による拡底杭用穴における拡底部分掘削装置を提供す
るものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明のアースドリル工法による拡底杭用穴のための拡
底部分掘削装置は、円周上に間隔をおいて配置された複
数のケース部材と、ケース部材によって形成される下部
開口に配置され、ケース部材のひとつに開閉可能に取り
付けられた底蓋と、ケース部材のあいだのすき間の各々
に配置され、ケース部材によって形成される円の直径に
関連する第一の位置と、掘削しようとする拡底杭用穴の
拡底径に関連する第二の位置とのあいだの移動をなすこ
とができ、カッタアレイを具備する複数の拡大翼と、拡
大翼の各々に前記移動をなさせる駆動手段と、拡大翼の
各々が第二の位置から第一の位置に向かうにつれて拡大
翼に近すいて、拡大翼とともに前記すき間をとじ、拡大
翼が第一の位置から第二の位置に向かうにつれて拡大翼
からはなれ、拡大翼とともに前記すき間にたいする土砂
案内路を形成する、拡大翼に連動して動くスクレーパと
を具備している。

しかし、本発明の拡底部分掘削装置は、駆動手段が拡大
翼を前記拡底径よりも大きな拡底径に関連する第三の位
置まで移動可能にさせられ、ケース部材が拡大翼を第二
の位置から第三の位置まで突出させたときに拡大翼の後
端とケース部材との間に生じるすき間に位置して、ケー
ス部材に脱着可能に取り付けられる第二のケース部材を
具備させられていることを特徴としている。

［作用コ 本発明の掘削装置では、第二のケース部材を装着するこ
となく、従来の掘削装置と同様に、装置全体を回転させ
ながら、拡大翼を目的とする拡底径まで押し出すことに
よって、土砂を残留させることなく、第二の位置に関連
する拡底径までの拡底杭用穴の掘削をおこなうことがで
き、第二のケース部材を装着し、装置全体を回転しつつ
、拡大翼をさらに押し出すことによって、第二の位置に
関連する拡底径から第二の位置に関連する拡底径までの
サイズをもつ拡底杭用穴の掘削をおこなうことができ、
このときにも、第二のケース部材が拡大翼とケース部材
との間を覆って、土砂がこれらの間から抜は出るのを防
ぐことができるので、拡底杭用穴のなかに土砂を残存さ
せることな（。

拡大翼によってかきとられた土砂をケース内部に取り込
ませることができる。

［実施例］ 図面は本発明の拡底杭用穴の拡底部分にたいする掘削装
置の一実施例を示している。

この拡底部分掘削装置は、第１図および第２図に示すよ
うに、フレーム１０と、ケース１１と、ケースの下部開
口に配置された底蓋１２と、ケース部材間のすき間に配
置されたカッタをもつふたつの拡大翼１３と、拡大翼の
押し出しおよび引き込みをなさせる油圧シリンダ１５と
、ケースにあるすき間に配置されかつ拡大翼の各々に連
結されたスクレーパ１６とを具備していて、従来の掘削
装置と同様に、装置全体を回転させながら、拡大翼を押
し出すことによって、第７図に実線で示すような、軸部
分直径ｄＬ、拡底部分直怪Ｄ１、傾斜部分の高さｈｏ、
平面部分の巾す、立ち上がり部分の高さり１．底面部分
の深さｈ３、拡底部分の傾斜角度θの拡底杭用穴の掘削
をおこなうことができる。

第１図および第２図に戻ると、フレーム１ｏは井桁状に
板材や型材などを溶接組立したものからなっていて、上
部にはアースドリル装置のケリーバ−に対する連結部材
２１が取り付けられている。

ケース１１はふたつのケース部材２２から構成されてい
る。ケース部材の各々は、円周の一部を形成する円筒面
を持つ上下に長い部材からなっている。これらの円筒面
は、フレームの中央を中心とし、拡底杭の軸部分の直径
ｄ□よりも、僅かに小さな直径を持つ円周の一部を構成
している。これらのケース部材は、フレーム１０の下部
にたがいにすき間を形成して配置されるとともに、上部
をフレームに結合され、上下端を開放されたほぼ円筒形
をなすケース１１を構成している。

底蓋１２は、ケース１上の下端開口をおおうことができ
る直径をもち、一方のケース部材２２に蝶番によって連
結されているとともに、他方のケース部材に留め具によ
って保持され、ケースの下部を開放あるいは閉塞するこ
とができるようになっている。底蓋自体は、従来のこの
種の装置と同様に、拡底杭用穴の底面部分における円錐
部分に関連する形態に形成されていると共に、拡底杭用
穴における軸部径ｄ工よりも僅かに小さな直径をもって
いる６ さらに、底蓋１２には、第２図によく示されているよう
に、はぼ扇形をなすふたつの切り火きが設けられている
。これらの切り欠きを形成している縁部２４には、エツ
ジが形成されていて、この掘削装置が回転されたときに
、エツジによって底ＭＬ２の下方にまわり込んだ土砂を
すくい取り、切り欠きを経由して、ケース１１の内部に
土砂を導くことができるようにさせている。

さらにまた、底蓋１２におけるケースの内側となる表面
には、ふたつの弁板２５が配置されている。これらの弁
板は、切り欠きの各々をおおうように配置されていると
ともに、この掘削装置が回転されたときに、先行側とな
る側縁を蝶番によって底蓋に連結されていて、エツジに
よってすくい取られた土砂がこれらの切り欠きをとおっ
てケース内部に取り込まれたときに、蝶番を中心に回転
して、土砂をケース１１の内部に導き、いったんケース
内にとり込まれた土砂をケースの外部にこぼれ出ること
がないようにさせている。

拡大具１３は、それぞれが、ケース部材２２の間に形成
されたすき間の１１の各々をとおるように配置され、上
部をフレーム１０に回転可能に連結されている。フレー
ムに対する取り付けは、拡大具からのびる部材の端部に
ある軸受を、フレーム１０を構成している部材の間に配
置し、これらにピン３３を挿入することでなされている
。第１図には、右側の拡大具の軸受のみが符号３２によ
って示され、双方の拡大具のピンが３３によって示され
ている。

拡大具自体は、カッタ保持壁３４と土砂案内壁３５とを
それぞれもっている。土砂案内壁は、平面からみて、ピ
ン３３を中心とする円周の円弧を形成している円筒面も
ち、側面からみて、下端縁が拡底杭における拡底部分の
底を形成する平面部分に関連する形状をもち、そして、
側縁が拡底杭における拡底部分の傾斜角度θに関連する
角度をもつように構成されている。カッタ保持壁３４は
このような土砂案内壁の傾斜側縁に溶接固定されている
。そして、カッタアレイ３６は、刃先が傾斜角度θに一
致する角度を形成して、各々の拡大具にあるカッタ保持
壁に配列されかつこれに固定されている。

拡大具を回転させる油圧シリンダ１５は、図面において
、右側の拡大具に対するもののみが示され、左側の拡大
具に対するそれはこの掘削装置の背面に配置されている
。これらの油圧シリンダは、ケースをフレーム１０に、
ロッドを拡大具の各々にそれぞれ連結されていて、ロッ
ドが伸縮することによって、拡大具にピン３３を中心と
する回転をなさせ、拡大具をケース１１から押し出しあ
るいはケース内に引き込むことができるようにしている
。

また、これらの拡大具は、リンク４４．４３を含む機構
によってたがいに連結されている。リンク４３は、フレ
ーム１０の中央にある軸に、これを中心として回転する
ことができるように取り付けられている。リンク４４は
一端をリンク４３に取り付けられている。図示されてい
ないが、この掘削装置の背面には、リンク４４と平行に
配置されもうひとつのリンクがあり、リンク４３におけ
るリンク４３に連結された端部と反対側の端部に一端を
連結されている。リンク４４および図示を省略されたリ
ンクは反対側端部を拡大具の各々に連結されている。こ
のリンク機構は、片方の拡大具１３がある方向に回転さ
れる力をうけると、たとえば第１図における左側の拡大
具を押し込もうとすると、リンク４４がリンク４３を回
転させ、リンク４３が図示を省略されたリンクををひき
、右側の拡大具を同じ角度だけ回転させて１両方の拡大
具における先端と回転中心との距離を同じにさせること
ができ、左側の拡大具が押し込まれたときにも、右側の
拡大具を同様に運動させることができる。

スクレーパ１６は、ケース部材２２とおなし曲率半径を
もっていて、リンク４１によって拡大具１３に連結され
、側縁が各々のケース部材２２の側縁に回転可能に取り
付けられている。各々のスクレーパの回転中心軸は対面
している拡大具１３のそれに一致している。これらのス
クレーパは、第３図に示すように、拡大具が引き込まれ
ていると、ケース１１の側面開口をおおって、ケース部
材２２および拡大具１３とともに円筒にちがい形態を構
成しているが、第２図に示すように、拡大具が押し出さ
れると、リンク４５を介在して、ピン３２を中心に外側
に回転し、拡大具といっしょにケース１１から突出する
ことができる。各々のスクレーパの自由端側側縁には、
案内板４６が取り付けられている。これらの案内板は、
スクレーパの各々にピン連結され、外部から力をうけた
ときに、内側のみに、いいかえれば第２図において半時
針方向のみに回転することができるようになっている。

施工は、第７図を参照すると、拡底杭の軸部分に関連す
る直径ｄ１　の穴の掘削をドリリングバケットによって
おこなったあと、ドリリングバケットを本発明による掘
削装置に交換し、第３図に示すように、拡大具１３を軸
部分の直径ｄ、より少ない直径に閉じた状態のままで大
通までおろしてから、装置全体を回転させながら、第２
図に示すように、拡大翼を所定の拡底径　Ｄｌまでひろ
げて、拡底部分を掘削することによってなされる。

このときに、掘削装置全体が、たとえば第２図において
、時計方向に回転されつつ、拡大翼１３が押し出され、
カッタアレイ３６が土砂をかきとると、土砂が拡大翼と
スクレーパ１６の先端が形成している開口をとおって案
内壁３５に導かれ、スクレーパの先端側縁にある案内板
４３を回転させる。このあとの土砂は、案内板によって
拡大翼の土砂案内壁３５に導かれながら、ケース１１の
内部に取り込まれる。そして、所定の直径の拡底部分が
掘削され、拡大翼およびスクレーパを引き込むときには
、これらが同時に内側に回転して、拡大翼がかき取った
土砂をケース内部に引き込むことができる。また、拡底
杭用穴の底部は、底蓋１２にある切り欠きのエツジ２４
が底蓋１２の下側にまわりこんだ土砂をすくい取り、底
蓋の切り火きを経由して土砂をケース１１の内部に導く
とともに、弁板２５によって、ふたたびケースの外側に
土砂が逃げないようにさせることができるので、土砂を
残留させることなく掘削することができる。

この掘削装置では、さらに、軸部分の直径および拡底径
のみがより大きな拡底杭用穴、すなわち第７図に鎖線で
示すように、軸部分直径ｄ、および拡底径り、をもつ拡
底杭用穴の掘削もおこなうことができるようになってい
る。

このために、油圧シリンダ１５は、拡底径Ｄ１に関連す
る位置をこえて、拡底径り、に関連する位置まで拡大翼
１３を押し出すことができるストロークを持つものから
なっているとともに、ケース部材２２の各々は装着可能
な第二のケース部材をそれぞれ具備している。

第二のケース部材は、第４図ないし第６図において、参
照符号５１で示されていて、ケース部材２２に装着され
たときに、軸部の直径ｄ、よりも小さな直径をもってい
る。第二のケース部材自体は、それぞれ、ケース部材２
２に取り付けられる本体５２をもっている。これらの本
体は、ケース部材２２に密着する曲率半径をもつ壁部分
と、ケース部材２２に密着させられたときに、ケース部
材の側縁から突出して配置され、拡大翼を構成する土砂
案内壁３５の接線方向に位置する壁部分とをもっている
。補強板５３が、本体の外表面に。

たがいに間隔をおいて配置されているとともに、ふたつ
の壁部分に溶接固定されている。さらに。

本体５２の背面には、ふたつの連結板５４が取り付けら
れている。これらの連結板には同軸にピン孔があけられ
ている。他方、ケース部材２２の各々には、第１図に示
すように、ふたつの開口５５が設けられている。これら
の開口は連結板５４に間隔に関連する間隔で配置されて
いる。第二のケース部材の装着は、第４図に示すように
、連結板５４をケース部材の開口５５に挿入したあと、
頭付きピン５６を第二のケース部材側の部材５４のピン
孔におとし込むことによってなさ九でいる。

拡底径り、からり、までの拡底杭用穴にたいする拡底部
分の掘削は、拡底径Ｄ１までの掘削と同様に、ドリリン
グバケットによって拡底杭の軸部分に関連する穴の掘削
、つまり第７図における直径ｄ２の穴の掘削をおこなっ
たあと、本発明による拡底掘削装置に交換し、第６図に
示すように拡大３Ｌ１３をひき込んだ状態にて大成にお
ろし、それから、装置全体を回転させつつ、第５図に示
すように拡大翼１３を拡底径　Ｄ工がらり、までの所定
の位置までひろげることによってなされる。

このときにも、拡大翼１３およびスクレーパ１６、底蓋
１２の弁板２５が土砂をケースの内部に確実にとり込ま
せることができる。そして、第二のケース部材５１は、
拡大翼１３が拡底径Ｄ１よりも大きな拡底径まで位置ま
で移動されたときに、ケース部材２２の延長部分を形成
して、拡大翼の後端とケース部材との間に生じるすき間
をなくして、拡大翼がかきとった土砂をケース１１の内
部に確実に保持させることができる。

［発明の効果］ 本発明の拡底杭用穴における拡底部分の掘削装置は１以
上述べたように、従来の装置よりも広い範囲のサイズの
拡底径をもっ拡底杭用穴の施工をおこなうことができ、
しかも土砂を拡底杭用穴に残存させることなく、土砂を
確実にケース内に取り込むことができるので、少ない台
数で、さまざまなサイズの拡底杭用穴の掘削をおこなう
ことができるのできわめて経済的であり、しかも大幅な
変更や改造をおこなうことなしに、たとえば、拡大型の
押し出しおよび引き込みをなさせる油圧シリンダのスト
ロークの変更、第二のケース部材およびこれの脱着機構
の追加などによって得ることができるので、少ないコス
トでもって機能向上をはかれるばかりか、ユーザにすで
に提供されている装置にたいしても簡単に実行すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明のアースドリル工法による拡底杭用穴にお
ける拡底部分の掘削装置の一実施例を示していて、第１
図は全体構成を示す透視図、第２図は第１図Ａ−Ａ線に
そう断面図、第３図は第２図とは異なる状態を示す第１
図Ａ−Ａ線にそう断面図、第４図は他の使用状態におけ
る全体構成を示す透視図、第５図は第４図Ｂ−Ｂ線にそ
う断面図、第６図は第５図とは異なる状態を示す第４図
Ｂ−Ｂ線にそう断面図、第７図は掘削される拡底杭用穴
の構成を示す説明図である。 １０・・・ケース、１２・・・底蓋、１３・・・拡大型
、１５．３１〜３３・・・拡大型に移動をなさせる手段
、１６・・・スクレーバ、２２・・・ケース部材、３６
・・・カッタアレイ、５１・・・アダプタ。 Ｄ□、Ｄ、・・・拡底杭用穴の拡底径、ｄ□、ｄｔ・・
・拡底杭用穴の軸部分の直径。 特許出願人　　日立建機株式会社 代理人弁理士　　秋　本　正　実 外１名 第　１　図 第２図 ｆＯ−−一−ケース、１２　・−・盾蓋、ブ３−−−−
拡文翼、３６−−−−カヅタアレイ、　５１・−−−ア
ダプタ。 Ｄｔ、ｆ：ｈ−・・拡底誼累穴ｎ拡底怪。 ｄｔ、ｄ２−−−一拡法趙月穴の軸郊分４１怪第 図 第 図 ｊり 第 図 惇 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、円周上に間隔をおいて配置された複数のケース部材
   と、ケース部材によって形成される下部開口に配置され
   、ケース部材のひとつに開閉可能に取り付けられた底蓋
   と、ケース部材のあいだのすき間の各々に配置され、ケ
   ース部材によって形成される円の直径に関連する第一の
   位置と、掘削しようとする拡底杭用穴の拡底径に関連す
   る第二の位置とのあいだの移動をなすことができ、カッ
   タアレイを具備する複数の拡大翼と、拡大翼の各々に前
   記移動をなさせる駆動手段と、拡大翼の各々が第二の位
   置から第一の位置に向かうにつれて拡大翼に近ずいて、
   拡大翼とともに前記すき間をとじ、拡大翼が第一の位置
   から第二の位置に向かうにつれて拡大翼からはなれ、拡
   大翼とともに前記すき間に対する土砂案内路を形成する
   、拡大翼に連動して動くスクレーパとを具備しているア
   ースドリル工法による拡底杭用穴の拡底部掘削装置にお
   いて、駆動手段が拡大翼を前記拡底径よりも大きな拡底
   径に関連する第三の位置まで移動させることができるも
   のからなり、ケース部材が拡大翼を第二の位置から第三
   の位置まで突出させたときに拡大翼の後端とケース部材
   との間に生じるすき間に位置して、ケース部材に脱着可
   能に取り付けられる第二のケース部材を具備しているこ
   とを特徴としているアースドリル工法による拡底杭用穴
   における拡底部分の掘削装置。