JPH02217585A - 掘削ビットの礫破砕装置 - 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］ 本発明は、掘削による土砂、礫を外部から供給した水と
共に吸い上げて地上に排出するリバースサーキュレーシ
ョンドリル基礎杭工法に使用される掘削ビットの礫破砕
装置に関する。

［従来技術］ 従来、リバースサーキュレーションドリル基礎杭工法、
所謂リバース工法に使用される掘削ビット（リバースｉ
＞とじては、例えば第５図（Ａ）〜（Ｃ）に示すものが
知られている。

第５図（Ａ）において、１０は吸込管で必り、先端に剣
先１２を装着しており、剣先１２は第５図（Ｂ）に示す
ように、１枚の歯を構成している。

また剣先１２の背後となる吸込管１０の側面には主ビッ
ト１４が装着され、主ビット１４は第５図（Ｃ）に示す
ように複数箇所（本例では３ケ所）に装着され、掘削穴
１６の穴径を決めている。

吸込管１０は地上装置により支持された状態で回転駆動
され、吸込管１０の先端に設けた剣先１２と主ビット１
４で土砂を掘削し、掘削と同時に外部から水が掘削穴に
供給されることから、掘削された土砂を含む泥水や礫を
サンドポンプにより吸込管１０の吸込口１８から吸い込
んで地上に排出する。排出された泥水は水槽で不要な土
砂や礫を沈めて除いた後、再び掘削穴に戻される。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来のリバース工法に使用さ
れる掘削ビットにおっては、掘削工事中に第５図（Ｂ＞
に示すように、掘削された礫２０が吸込管１０の吸込口
１０と剣先１２の根元との隙間に詰り、サンドポンプに
よる土砂の排出ができなくなる問題があった。

この礫２０の詰りを防ぐためには隙間を大きくすること
も考えられるが、隙間を大きくすると大きな礫が通過し
てサンドポンプを破損させたり、詰らせたりし、大きな
トラブルにとなってしまう。

その結果、リバース工法における礫対策としては、掘削
ピッ１−の吸込口に礫が詰った場合には、掘削ビットを
地上に引き上げて礫を除去することとなり、またサンド
ポンプにｉ秦が詰った場合にはポンプを分解して除去し
なければならず、礫が出やすい場所での作業が際めで煩
雑になるため、現状にあっては大きな礫が存在している
と予想される地盤にはリバース工法を避けるようにして
おり、礫対策に苦慮している。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、大きな礫の存在する地盤であっても礫の詰りを掘
削状態で排除しながらリバース工法による掘削を押し進
めることのできる掘削ビットの礫破砕装置を提供するこ
とを目的とする。

［課題を解決するための手段］ まず本発明は、先端に剣先を装着した吸込管を回転して
地盤を掘削し、該掘削による土砂、礫を外部から供給し
た水と共に前記剣先の根元となる前記吸込管の吸込口か
ら吸入して外部に排出する掘削ビット、即ち、リバース
サーキュレーションドリル基礎杭工法に使用される掘削
ピッｌ〜（リバース機〉を対象とする。

このような掘削ビットに対し本発明にあっては、前記吸
込管の先端内側に、スライド管を駆動部により軸方向に
摺動自在に設（ブ、前記吸込口と剣先との間に詰った礫
を前記駆動部によるスライド管の押し下げにより破砕す
るように構成する。

スライド管の先端には礫破砕刃が設けられ、また剣先根
元の吸込口に対する隙間を形成する切欠部には固定側礫
破砕刃が設けられる。

更にスライド管の駆動装置は、専用の駆動装置を設ける
以外に、拡底ビットの駆動装置を併用できる。

［作用］ このような構成を備えた本発明による掘削ビットの礫破
砕装置にあっては、掘削中に吸込口と剣先の隙間に大き
な礫が詰ってサンドポンプからの排出量が低下した場合
には、地上操作による駆動装置の制御で吸込口の内側に
設けている先端に礫破砕刃を備えたスライド管を下降駆
動し、剣先根元の切欠部に形成された固定側破砕刃とに
より礫を破砕して吸込管から排出させることができ、大
きな礫が予想される地盤であっても問題なくリバース工
法による掘削を行なうことができる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示した実施例構成図であり
、正面図、側面図、底面図に分けて示している。

第１図（Ａ＞において、１０は吸込管でおり、下端に吸
込口１８を開口しており、不図示の地上側は地上側装置
の支持により回転駆動できるようにしている。吸込管１
０の下端には第１図（Ｂ）に示すように一枚の剣先１２
が固着され、剣先１２のつけ根側には吸込口１８に対す
る隙間を形成するため矩形状の切欠部２２を形成してい
る。

また、剣先１２の背後となる吸込管１０の側面には第１
図（Ｃ）から明らかなように３枚の主ビット１４を装着
しており、主ビット１４により掘削穴１６の拡径を決め
ている。

このような掘削ビットの構造は従来と同じであるが、こ
れに加えて本発明にあっては吸込管１０の吸込口１８側
に開口したスライド穴２４を内部に形成し、このスライ
ド穴２４の中にスライド管２６を軸方向に摺動自在に組
込んでいる。スライド管２６の上部側面には駆動レバー
２８が固定され、駆動レバー２８は吸込管１０の軸方向
に形成したガイド穴３０より外部に取り出され、駆動レ
バー２８に破砕シリンダ３２のピストンロッド３４を装
着し、破砕シリンダ３２により駆動レバー２８を介して
スライド管２６を軸方向に昇降駆動自在としている。

スライド管２６の下端には礫破砕刃３６が設けられ、一
方、剣先１２の背後の切欠部２２の底部には固定側礫破
砕刃３８が形成されている。

次に、第１図の実施例の動作を説明する。

まず、通常のリバース工法による地盤の掘削にあっては
、図示のように破砕シリンダ３２によりスライド管２６
を吸込管１０の吸込口１８の下端が一致するように引込
んだ状態とし、このスライド管２６の引込み状態で地上
装置により吸込管１０を回転駆動し、先端の剣先１２と
主ビット１４により地盤を掘削して掘削穴に外部から供
給される水とともに掘削した土砂や礫をサンドポンプで
吸込口１８から吸込管１０の中を通して汲上げ。

地上に排出している。

このような掘削作業中に第１図（Ｂ）に示すように大き
な礫２０が吸込口１８と剣先１２の切欠部２２との間の
隙間に入り込んで詰ったとする。

このようにＢＩ２０が吸込口１８に詰ると、サンドポン
プからの排水間が減少することから、地上のオペレータ
は吸込口１８に大きな礫２０が詰ったものと判断するこ
とができる。

このように礫２０の詰りを知った場合には、オペレータ
の地上操作により破砕シリンダ３２のピストンロッド３
４を下降駆動させ、駆動レバー２８を介してスライド管
２６を２６′に示ずように押し下げる。このスライド管
２６の押し下げにより吸込口１８に詰った礫２０はスラ
イド管２６の先端に形成した礫破砕刃３６と剣先１２側
に形成した固定側礫破砕刃３８により押し潰されて破砕
され、小さな礫となって吸込管１０を通って地上に排出
することができる。

第２図は本発明の他の実施例を示した実施例構成図であ
り、この実施例にあっては、拡底’１１　（Ｊ＋７゜底
ビット）の駆動部を使用して礫破砕用のスライド管を下
降駆動できるようにしたことを特徴とする。

第２図（Ａ＞において、吸込管１０の吸込口１８側には
スライド管２６が摺動自在に組込まれ、スライド管２６
の下端には礫破砕刃３６が設け・うれ、また剣先１２の
切欠部２２には固定側礫破砕刃３８が設【プられており
、これらの構造は第１図の実施例と同じである。

一方、第２図の掘削ビットにあっては掘削穴を所定深さ
に掘削した状態で穴の底部をだんご状Ｌコ掘削する所謂
拡底掘削を行なうため、吸込管１０の先端側側面に拡底
ビット（拡底翼）４０を復改（本例では３か所）設けて
いる。

拡底ビット４０は側方に張り出された固定ビット４５に
対し軸４２をもって回動自在に＠着される。この拡底ビ
ット４０は拡底リンク４４及びすンクレバー４６を介し
て吸込管１０の外周に１習動自在に設けた摺動部材４８
の動きにより開閉駆動される。

即ち、図示の位置に摺動部材４８があるとき、リンクレ
バー４６及び拡底リンク４４を介して拡底ビット４０は
垂直方向に立ち上がった閉鎖状態にあり、規定の掘削穴
の深さに達すると摺動部材４８を上方に引き上げ駆動す
ることでリンクレバー４６及び拡底リンク４４を介して
拡底ビット４０が軸４２を中心に４０”に示すように外
側に開放し、この拡底ビット４０の開放により掘削穴の
底部分にだんご状の空間を形成することができる。

そこで第２図の実施例にあっては、拡底ビット４０を駆
動する駆動機構のリンクレバー４６の動きを利用して礫
破砕用のスライド管２６を下降駆動できるようにする。

即ち、拡底ビット４０の閉鎖状態でリンクレバー４６は
実線で示す位置にあることから、リンクレバー４６の下
端がスライド管２６の側方に一体に設けた駆動レバー２
８に接するように位置決めし、スライド管２６の山田に
よる落下を防ぐためにスプリングを密封状態で内蔵した
スプリング装置５０のロッドを駆動レバー２８に連結し
、スプリング装置５０によりスライド管２６を上方に引
張った状態としている。

そして、拡底ビット４０の閉鎖位置から地上操作により
摺動部材４８を拡底ビット４０を更に閉じる方向に下降
駆動することによりリンクレバー４６で駆動レバー２８
を押し下げ、スライド管２６を下降駆動できるようにし
ている。

尚、第２図（Ｂ）は、同図（Ａ＞のＢ−８断面を示して
おり、拡底ビット４０は吸込管１０の周囲の３か所に設
けられることに′なる。

次に、第２図の実施例の動作を説明する。

第２図（Ａ＞に示すように、拡底ビット４０を閉じた状
態で吸込管１０の回転により剣先１２による掘削作業を
行なっている際に、掘削された礫が吸込口１８と剣先１
２の切欠部２２との間の隙間に詰ったならば、地上操作
により拡底ビット４０の摺動部材４８を拡底ビット４０
を、ざらに閉じるように下降駆動する。

その結果、第２図（Ｃ）に示すように１言動部材４８の
下降に伴ってリンクレバー４６も下がり、リンクレバー
４６の先端で駆動レバー２８を押し下げることでスライ
ド管２６が下降駆動され、スライド管２６の下端に設け
た礫破砕用刃３６と剣先１２の切欠部２２に設けた固定
側礫破砕刃３８により詰った礫を細かく破砕し、吸込管
１０を通して外部に排出することができる。

この第２図の実施例にあっては、拡底ビット４０の駆動
機構を有効に利用して礫破砕用のスライド管２６の下降
駆動を行なっているため、礫破砕用スライド管２６専用
の駆動部を設ける必要がなく、構造的に有利となる。

第３図は、本発明の他の実施例を示した実施例構成図で
あり、この実施例にあっては第２図の実施例とは異なる
拡底ビットの機構構造を利用して礫破砕用スライド管を
下降駆動するようにしたことを特徴とする。

第３図において、吸込管１０の吸込口１８側に設けたス
ライド管２６については、第１，２図の実施例と同じで
あるが、拡底ビット４０の拡底機構構造が第２図と異な
る。

即ち、第３図にあっては、吸込管１０の先端側に設けた
固定ビット４５に軸４２をもって回動自在に設けられた
拡底ビット４０は、吸込管１０に設けた摺動部材４８に
対しリンクレバー４６を介して直接連結される。即ち、
第２図の実施例は拡底リンク４４とレバーリンク４６の
２接リンクであったものが、第３図の実施例にあっては
リンクレバー４６のみの単接リンクとなる。

従って、図示の拡底ビット４０の閉鎖位置から摺動部材
４８を押し下げると、４０”に示すように拡底ビット４
０が聞くことになる。

一方、駆動レバー２８を介して礫破砕用のスライド管２
６を下降駆動するため、拡底ビット４０の下端により斜
め下方に向けて押圧片５２が一体に延在され、押圧片５
２の先端にスプリング装置５０により駆動レバー２８を
引き上げて当接させている。

従って、吸込口１８と剣先１２の切欠部２２の間に大き
な礫が詰った場合には、図示の拡底ビット４０を閉鎖位
置としている摺動部材４８を上方に駆動すると、拡底ビ
ット４０はさらに閉じた４０　／／に示す位置に回動し
、軸４２を中心に下端の押圧片５２が反時計回り方向に
回動することで、駆動レバー２８を介してスライド管２
６を押し下げ、吸込管１８に詰った礫を破砕することが
できる。

第４図は本発明の他の実施例を示した実施例構成図であ
り、この第４図の実施例にあっても拡底ビットの駆動機
構を利用して礫破砕用のスライド管を駆動できるように
したことを特徴とし、払底ビットのリンク機構が前述の
実施例とは異なる。

第４図において、吸込管１０に設けた礫破砕用のスライ
ド管２６の構造は前述の実施例と同じであるが、拡底ビ
ット４０の開閉機構が異なる。

即ち、拡底ビット４０は上端を軸４２により吸込管１０
の外周に形成した支持部５４に連結しており、軸４２を
中心に下側を開閉自在としている。

支持部５４と剣先１２との間の吸込管１０の外周には１
囲動部材４８が装着され、摺動部材４８と拡底ビット４
０との間をリンクレバー４６により連結している。

従って、実線で示す閉鎖位置に拡底ピッ１−４０がある
状態で１囲動部材４８を４８−に示す位置に上昇すると
、リンクレバー４６を介して軸４２を中心に拡底ビット
４０は４０−に示す位置に開く。

一方、スライド管２６を下降駆動するため１言動部材４
８には押圧ロッド５６が装着され、押圧ロッド５６の先
端にスライド管２６に設けた駆動レバー２８をスプリン
グ装置５０による引き上げで当接させている。

従って、第４図の実施例で吸込口１８に大きな礫が詰っ
た場合には、閉鎖位置にある拡底ビット４０を４０″に
示すように、さらに閉じるように摺動部材４８を下げる
と、抑圧ロッド５６により駆動レバー２８を介してスラ
イド管２６が押し下げられ、吸込口１８に詰った礫を破
砕することができる。

［発明の効果コ 以上説明してきたように本発明によれば、大きな礫が予
想される地盤であってもリバース工法による掘削ビット
による穴掘削を容易に行なうことができる。

また、掘削中に予想していないような大きな礫が出現し
て吸込穴が詰った場合にはスライド管！′ｊ）下降駆動
で吸込口に詰った礫を破砕できるため、礫が詰っても掘
削を中止して掘削ビットを引き十、げろ必要がなく、作
業能率を格段に向上することができる。

更に、吸込口の大きさをサンドポンプを破損し７ないよ
うな適切な隙間の設定で吸入する礫の大きさを充分に制
約できるため、ポンプ破損を最少９べに抑えることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した実施例構成図；第２
．３．４図は拡底ビットを用いた本発明の１゛″１！の
実施例を示した説明図： 第５図は従来装置の説明図である。 １０：吸込管 １２：剣先 １４：主ビット １６：掘削穴 吸込口 礫 切欠部 スライド穴 スライド管 駆動レバー ガイド穴 破砕シリンダ ピストンロッド 拡底ビット（拡底翼） 軸 拡底リンク 固定ビット（固定翼） ノンフレバー 摺動部材 スプリング装置（密閉型） 押圧片 支持部 ５６：押圧ロッド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）先端に剣先を装着した吸込管を回転して地盤を掘
   削し、該掘削による土砂、礫を外部から供給した水と共
   に前記剣先の根元となる前記吸込管の吸込口から吸入し
   て外部に排出する掘削ビットに於いて、 前記吸込管の先端内側にスライド管を駆動部により軸方
   向に摺動自在に設け、前記吸込管の吸込口と剣先との隙
   間に詰った礫を前記駆動部による前記スライド管の押し
   下げにより破砕するようにしたことを特徴とする掘削ビ
   ットの礫破砕装置。
2. （２）前記スライド管の先端に礫破砕刃を設けると共に
   、前記剣先の根元の吸込口に対する隙間を形成する切欠
   部分に固定側礫破砕刃を設けたことを特徴とする請求項
   １記載の掘削ビットの礫破砕装置。
3. （３）前記スライド管の駆動装置として、拡底ビットの
   駆動装置を併用したことを特徴とする請求項１記載の掘
   削ビットの礫破砕装置。