JPH0223669Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、掘削ガイドを有し、回転式バケツ
トにより穴を掘削する自走式掘削機に係り、特に
大口径の穴を掘削する大口径掘削機に関するもの
である。

大口径基礎杭を打設する場所打ち杭工法にはア
ースドリル工法、オールケーシング工法、リバー
ス工法がある。このうち、アースドリル工法、リ
バース工法は素掘りの穴を掘削し、コンクリート
を打設するのに対して、オールケーシング工法は
素掘りの穴を掘るのに困難な軟弱地盤や礫地盤に
おいて、ケーシングチユーブを建て込みながら、
ハンマグラブバケツトでパイプの中を掘削し、コ
ンクリートを打設した後ケーシングチユーブを引
き抜いて杭とする工法である。このオールケーシ
ング工法は、ハンマグラブバケツトで掘削するた
め、バケツトを穴底に落下させた際の振動および
バケツトの土砂を排出させる際に地上部に設置す
るクラウン部との接触音が公害として問題になつ
ているほか、硬土質での掘削においては、著しく
能率が低下するなどの問題があつた。この問題を
解決するため、オールケーシング工法とアースド
リル工法との組合わせ工法、すなわちケーシング
チユーブの揺動圧入と回転式バケツトによる掘削
との組合わせ工法が考え出された。しかしこの組
合わせ工法に使用する掘削機は、あくまでアース
ドリル工法用のクレーンブームに取付けられた掘
削機であり、この掘削機の回転駆動装置の下方位
置にケーシングチユーブを支持し、かつ揺動圧入
する装置を据付けたものである。従つて、アース
ドリル工法で使われている掘削機を何んの改造も
なしにそのまま適用できる利点がある反面、クレ
ーンブームの前面に回転駆動装置が上下方向に固
定されているため、地上との間隔が小さく、従つ
て回転駆動装置の下方に取り込むケーシングチユ
ーブは短いものしか使用することができない欠点
があつた。また特別に高い位置に回転駆動装置を
取付けた場合には、ケーシングチユーブは長いも
のが使用できる反面、回転駆動装置を高くした分
だけケリーバの長さが掘削深さに生かされないた
め、穴の掘削できる最大深さが浅くなる欠点があ
つた。

これらの欠点を解決するものとして、出願人は
実開昭54−174202号公報を開示した。この従来の
考案は、水平に取付けた油圧シリンダによりロツ
クピンをロツク用穴に挿入して回転駆動装置の支
持枠体をリーダに固定し、垂直に取付けた油圧シ
リンダを伸長させて回転駆動装置を支持枠体に対
して降下させる。これによりケリーバは角穴部で
回転反力による摩擦力によつて回転駆動装置と一
体になつて降下することになるので、掘削バケツ
トの歯先には単にケリーバの重量だけでなく、垂
直に取付けた油圧シリンダの作動力も付加され、
より大きな推力を掘削バケツトの歯先に与えるこ
とができるようにしたものである。しかし垂直に
取付けた油圧シリンダがストロークエンドに達し
た後は再び縮少させなければならず、従つて掘削
作業が間欠的になる欠点があつた。

この考案は、実開昭54−174202号公報の改良に
関するもので、その目的とするところは、掘削作
業が間欠的になることなく、ケリーバの重量のほ
かに大きな推力を掘削バケツトの歯先に与えるこ
とができると共に、ケリーバの振れを規制して掘
削精度を大きく向上させることができる装置を提
供することにある。

この目的を達成するために、この考案は、自走
式クレーン本体にリーダを鉛直方向に設置した掘
削機において、リーダに固定したガイドパイプに
対し、該ガイドパイプに沿つて転動するローラ手
段を有する支持枠体を上下昇降可能に取付け、そ
の支持枠体にケリーバ回転駆動用角穴部をそなえ
た回転駆動装置を一体的に取付け、前記支持枠体
をリーダの頂部を経過させたワイヤロープで保持
すると共に、前記支持枠体と同様にローラ手段を
有するフレームをリーダに固定したガイドパイプ
に対して上下に昇降可能に取付け、さらに該フレ
ームにフランジを介して一体的にケリーバ案内筒
を取付け、該ケリーバ案内筒を前記ケリーバ回転
駆動用角穴部に差し込まれたケリーバの頂部にか
ぶせ、ケリーバが回転した際の外周に僅かの隙間
をもつて内接する孔部分によつてケリーバを支持
するようにしたことを特徴とするものである。

以下、この考案の一実施例を第１図ないし第６
図を用いて、さらに具体的に説明する。自走式ク
レーン本体（以下クレーン本体という）１の前部
には支持ブラケツト２が取付けられており、支持
ブラケツト２の先端部には前後の摺動が可能なよ
うにリーダ４が設置されている。リーダ４は、上
端部をリーダ４の上方部に連結し、下端部をクレ
ーン本体１の後部に球面接手を介して受けさせた
左右一対のステー３により鉛直に支持される。地
盤の傾斜によりリーダ４が傾斜している場合に
は、ステー３の伸縮調整によつててリーダ４の鉛
直度が修正される。

第２図は支持枠体６の平面図を示したもので、
リーダ４の主柱４ａの前壁部には、その全長にわ
たつて一対のガイドパイプ４ｂ，４ｂが対称に固
定されており、ガイドパイプ４ｂ，４ｂには支持
枠体６が上下に移動できるように取付けられてい
る。支持枠体６には、対称の把持部６ａ，６ａ
と、前記ガイドパイプ４ｂ，４ｂを転動するロー
ラ面を有する上下一対のローラ６ｂ，６ｂ…と、
２つの突出片より形成される挟持部６ｃとが設け
られている。支持枠体６の上部には支持枠体６を
ワイヤロープ１１で支持するためのロープソケツ
ト１１ａが取付けられている。なお、第１図及び
第２図に示す実施例では、ローラ６ｂは上下１個
ずつ配設したが、ローラ径を小さくして上下２個
ずつ配設するようにしてもよい。回転駆動装置７
は、支持枠体６の把持部６ａ，６ａと挟持部６ｃ
とでピン６ｄ、ピン６ｅ，６ｅを介して一体的に
取付けられるようになつている。なお、第２図に
示すピン６ｄ、ピン６ｅ，６ｅをやめ、溶接によ
る一体構造にしてもよい。また回転駆動装置７
は、駆動用油圧モータ７ａ、減速機構（図示して
いない）及びケリーバ回転駆動用角穴部７ｂをそ
なえており、角穴部７ｂには３段からなる伸縮可
能なケリーバ８が挿入されている。油圧モータ７
ａは、クレーン本体１の後部に設置した油圧ユニ
ツトにより、またはクレーン本体１が油圧式の場
合には、その高圧油を油圧配管１４を介して供給
することにより駆動されるようにする。ケリーバ
８は、スイベルジヨイント９を介してワイヤロー
プ１０により保持されている。ワイヤロープ１０
はクレーン本体１に設置した巻胴（図示していな
い）に巻きつけられており、リーダ４の頂部に取
付けたトツプシーブブロツク５のシーブを経過さ
せてある。ケリーバ８の下端には掘削バケツト１
５が取付けられている。

支持枠体６は、クレーン本体１に設置した巻胴
（（図示してない）に巻付け、トツプシーブブロツ
ク５のシーブを経過させたワイヤロープ１１によ
り保持されている。支持枠体６の吊り下げ位置
は、支持枠体６と回転駆動装置７とを合わせたも
のの重心位置もしくはそれより６ｂ寄りの位置に
設定されている。角穴部７ｂにおいて、ケリーバ
８は回転駆動装置７に対して上下に摺動可能であ
り、ケリーバ８、回転駆動装置７は独立して昇降
させることができる。

第１図に示すように、ケリーバ８の頂部にはケ
リーバ振れ止め装置１２がかぶさつている。ケリ
ーバ振れ止め装置１２はフレーム２０及びケリー
バ案内筒２１から成つており、フランジ２０ａ，
２１ａで接続されている。フレーム２０には、前
記支持枠体６と同様に、ガイドパイプ４ｂ，４ｂ
を転動する転動面を有するローラ２０ｂ，２０ｂ
…が上下一対に設けられている。従つてフレーム
２０はリーダ４のガイドパイプ４ｂ，４ｂに対し
て上下に昇降可能に取付けられている。なお前記
フランジ２０ａの取付け位置はローラ２０ｂ，２
０ｂ…の上下間隔の中央より上方に偏心してい
る。またケリーバ案内筒２１は、固定部２７、回
転部２８、固定部２７と回転部２８との間で上下
に配設されたシール付ベアリング２２，２２、こ
のベアリング２２，２２の間隔を維持するための
スペーサ２３，２４、ベアリング２２の抜け出し
を防止するプレート２５，２６から成り立つてい
る。前記回転部２８の中心部の上部には、３段伸
縮式のケリーバ８のうち、一番内側のケリーバで
あるインナケリーバ８ａが貫通する丸穴部２８ａ
が設けられており、下部にはケリーバ８のうち、
一番外側のケリーバであるアウタケリーバ８ｂの
頂部にのつかる水平面２８ｂと、アウタケリーバ
８ｂが回転した際に僅かの隙間をもつて内接する
円筒形状の穴部２８ｃ、アウタケリーバ８ｂの頂
部を穴部２８ｃに案内するためのスカート部２８
ｄが設けられている。なおインナケリーバ８ａの
下部のフランジ８a′にセカンドケリーバ８ｃ、ア
ウタケリーバ８ｂがのつかつている。またリーダ
４の下端には、支持枠体６の抜け出しを防止する
ストツパ２２が脱着可能に取付けられている。

次にこの考案の作用を説明する。油圧配管１４
を介して駆動用油圧モータ７ａに高圧油を供給す
ると、角穴部７ｂと一体にケリーバ８が回転し、
掘削バケツト１５に回転掘削力が伝達される。つ
まり、ケリーバ８は角穴部７ｂで回転反力による
摩擦力によつて回転駆動装置７と係合している。
従つてケリーバ８を保持しているワイヤロープ１
０の繰出し速度より支持枠体ｂを保持しているワ
イヤロープ１１の繰出し速度を等しいか、もしく
は速くすれば、支持枠体６と回転駆動装置７の自
重がケリーバ８に付加されるので、掘削バケツト
１５の歯先にはケリーバ８より大きな推力を与え
ることができる。掘削口径や掘削土質によつて推
力が足りない場合には、支持枠体６上にウエイト
を載せてもよい。ただし、あまりウエイトを載せ
るとケリーバ８がたわみ現象を起し、孔曲がりの
原因となるのであまり多くのウエイトを載せるこ
とは掘削精度の点で良くない。

またワイヤロープ１０の繰出し速度よりワイヤ
ロープ１１の繰出し速度を遅くすれば、ワイヤロ
ープ１１によつてケリーバ８を上方に吊り上げる
形となり、掘削バケツト１５の歯先に与える推力
を減ずることができる。従つて、掘削口径や掘削
土質に合わせた推力の調整が可能となる。ここで
実開昭54−174202号公報で開示したような垂直に
設けた油圧シリンダで掘削バケツトに推力を与え
る方法では、掘削中にガイドパイプを支持枠体が
摺動することはないので問題はないが、本願のよ
うに掘削中に支持枠体６を下降させる場合、実願
昭54−174202号公報だ開示したようなガイドパイ
プ４ｂを円弧状の長手部材を有する抱持部で摺動
させる方式にすると、掘削中の回転反力が前記抱
持部に作用するため摺動抵抗が大となり、支持枠
体の下降が不可能になる恐れがあると共に、ガイ
ドパイプ、抱持部の摩耗が大きくなる問題があ
る。従つて、この考案は支持枠体６にローラ６
ｂ，６ｂ…を取付け、上下移動抵抗を小さくする
ことによつてこの点の解決を図つたものである。

ケリーバ振れ止め装置１２はケリーバ８の頂部
にかぶさつているため、ケリーバ８を支持してい
るロープ１０を巻上・巻下すればこれに伴つて一
緒にケリーバ振れ止め装置１２も上下する。また
ケリーバ８を頂部と回転駆動装置７挿入部とで支
持しているため、ケリーバ８の振れを規制するこ
とができる。すなわち、回転駆動装置７でケリー
バ８を回転駆動すると、掘削バケツト１５にかか
る水平力によつてケリーバ８の頂部が振れるが、
ケリーバ案内筒２１の丸穴部２８ｃがアウタケリ
ーバ８ｂに対し僅かの隙間をもつて内接する大き
さのため、振れによるガタツキを規制することが
できると共に、ケリーバ案内筒２１に接続してい
るフレーム２０のローラ２０ｂ，２０ｂ…によつ
てガイドパイプ４ｂ，４ｂを抱持している点から
前記の振れによる反力を受け止めることでケリー
バ８の振れを規制するものである。このようなこ
とからケリーバ８の頂部はケリーバ振れ止め装置
１２の自重によつて回転部２８の水平面２８ｂに
強く接触している点と、固定部２７と回転部２８
の間に設けられたベアリング２２，２２によつ
て、ケリーバ案内筒２１の回転部２８はケリーバ
８と一体になつて回転する。従つてこの部分での
ケリーバ８の回転トルクの損失を少なくおさえら
れる。

ロープ１０を巻下げるとケリーバ８の頂部にの
つた状態でケリーバ振れ止め装置１２はついには
第１図の鎖線で示すように、支持枠体６の上端に
接触する位置まで下降する。さらにロープ１０を
巻下げると、ケリーバ振れ止め装置１２からケリ
ーバ８の頂部がはずれ、回転駆動装置７の上にア
ウタケリーバ８ｂがひつかかり、なおもロープ１
０を巻下げると、インナーケリーバ８ａ、セカン
ドケリーバ８ｃが一体となつて下降する。次にロ
ープ１０を巻上げると、インナーケリーバ８ａ、
セカンドケリーバ８ｃが一体となつて上昇し、さ
らにインナケリーバ８ａの下部フランジ８a′の上
にアウターケリーバ８ｂが載つて上方に押し上げ
られる。そしてアウターケリーバ８ｂの頂部がケ
リーバ振れ止め装置１２のケリーバ案内筒２１の
スカート部２８ｄに案内されて、穴部２８ｃに入
り込み、水平面２８ｂに接触する。この時穴部２
８ｃは円筒のため、ケリーバ８が角形にもかかわ
らず挿入が容易となる。そしてケリーバ８の上昇
に伴つてケリーバ振れ止め装置１２も上昇する。

第１図に示すように、ケリーバ案内筒２１はフ
レーム２０に対し、フレーム２０のローラ２０
ｂ，２０ｂ…の上下間隔の中央より上方に偏心し
ているが、これはケーシングチユーブ１７の１本
当たりの長さが長かつたり、ダンプカーの排土高
さが高かつたりした時に、ケリーバ８をリーダ４
の上方一杯まで引き上げることができる。これに
対し、掘削中、玉石や転石等に行きあたつた場
合、フランジ２０ａ，２１ａの取付ボルトを取外
し、フレーム２０の上下を反転させて再度接続す
れば、少しでも深い深度までケリーバ８を支持で
きることになるので、ケリーバ８の振れを押え、
掘削精度を高める上で効果がある。

第６図に示すように、ケリーバ案内筒２１のア
ウタケリーバ８ｂ挿入部を、アウタケリーバ８ｂ
が回転した際に僅かの隙間をもつて内接する円筒
形状の穴部２８ｃに形成したので、ケリーバ８が
角形形状にもかかわらず向きに無関係に差し込め
るため、差し込みの都度ケリーバ８の向きを挿入
部の向きに合わせる必要がないため、作業能率を
高める効果がある。

第７図はケリーバ案内筒２１のアウタケリーバ
８ｂ挿入部を、アウタケリーバ８ｂの形状に合わ
せた角形構造の穴部２８c′に形成した他の実施例
を示したもので、このようにすれば、アウタケリ
ーバ８ｂと穴部８c′との回転時におけるすべりが
なくなるため、ベアリング２２，２２による回転
損失だけになり、より効率のよい回転トルクをケ
リーバ８に与える利点がある。

第８図はケリーバ振れ止め装置１２内にケリー
バ８を引き上げて挿入した際の衝撃力を緩和する
手段を介在させた他の実施例を示したもので、回
転部２８の水平面２８ｂとアウタケリーバ８ｂと
の間にはさめるようにクツシヨン材３０及びプレ
ート３１を入れたものである。ここでの穴部の形
状は、第６図で示した円筒形状の穴部２８ｃでも
よいが、僅かでもケリーバ８を回転させた際のク
ツシヨン材３０の変形を押えるためには、第７図
の角筒形状等の穴部２８c′に形成して、プレート
３１と回転部２８とが一体で回転する構造にすれ
ばよい。

次にこの考案の掘削機による杭の打設作業順序
を第１図を用いて説明する。

(1) クレーン本体１を自走させて掘削するべき位
置に移す。

(2) 掘削バケツト１５を下げて、その中心と杭芯
とを合わせる。その際、クレーン本体１の微小
走行、旋回、リーダ４の前後の摺動等により調
整する。

(3) 支持枠体６、掘削バケツト１５をそれぞれ巻
上げて、ケーシングチユーブ揺動圧入装置１６
およびケーシングチユーブ１７を搬入する。

(4) ケーシングチユーブ１７の揺動圧入を開始す
る。支持枠体６をそのままにし、掘削バケツト
１５を下げて、ケーシングチユーブ１７の内部
の地層を掘削する。掘削バケツト１５内に掘削
土が充満したら、掘削バケツト１５、ケリーバ
８をケーシングチユーブ１７の上端より上方へ
引き上げる。

(5) クレーン本体１の上部旋回体を旋回させ、掘
削土をたとえばダンプカー等で放荷する。放荷
後、上部旋回体を逆旋回させて掘削バケツト１
５を穴の位置に戻し、ついで掘削バケツト１５
を下げて掘削を続行する。

(6) 掘削中、ケリーバ８は角穴部７ｂで回転反力
による摩擦力によつて回転駆動装置７と係合し
ているため、ケリーバ８と回転駆動装置７及び
支持枠体６とは一体となつて下降する。このた
め地盤が硬土質になつたら、支持枠体６を保持
しているワイヤロープ１１を僅かにゆるめれ
ば、支持枠体６、回転駆動装置７の自重がケリ
ーバ８に付加されて、ケリーバ８には回転掘削
力の他に鉛直方向の推力を与えることができ
る。推力をかけずぎてケリーバ８にたわみが発
生するようならケリーバ８をワイヤロープ１０
で少し吊り上げるか、もしくは支持枠体６をワ
イヤロープ１１で少し吊り上げる操作を行えば
よい。

(7) 所定の深さまで掘削を行つたら、掘削バケツ
ト１５を引き上げて、鉄筋篭（図示してない）
を挿入する。そしてコンクリートを注入しなが
らケーシングチユーブ１７を引き抜く。

以上説明した考案によれば、実開昭54−174202
号公報で開示された効果であるところの、従来の
アースドリル工法で使用していた掘削機をオール
ケーシング工法に適用していた場合と比べて回転
駆動装置の上下位置を可変にできるため、ケーシ
ングチユーブを取り込む際、回転駆動装置の高さ
によつて制約を受けないので従来より長尺のケー
シングチユーブを使用できるようになり、これに
伴いケーシングチユーブの継ぎ足しに要する時間
も短縮でき掘削能率を高めることができる。同様
に回転駆動装置の上下位置が変えられるので、リ
ーダに取付けられたガイドパイプの下端をできる
だけ地面に近づけることにより回転駆動装置の最
下位位置と地面との間隙も少なくなつて、同じ長
さのケリーバを使用した場合、掘削深さを大きく
できる利点がある。またこのことにより、排土の
際クレーン本体を旋回させても旋回経路上の障害
物をよけることができることのほかに次のような
効果がある。

(1) 支持枠体にリーダのガイドパイプ上を転動す
るローラ手段を設けたので、回転駆動装置より
ケリーバに回転力を与えながら支持枠体を連続
的に下降させることができる。これにより、ケ
リーバ重量のほかに支持枠体の重量による推力
を連続的に掘削バケツトの歯先に与えることが
できる。また、実開昭54−174202号公報で開示
したところの回転駆動装置を支持していた油圧
シリンダによる間欠下降操作がなくなり、作業
能率を大巾に向上させることができる。

(2) 支持枠体と回転駆動装置とを一体的に取付け
る構造にしたので、実開昭54−174202号公報で
開示したところの回転駆動装置を支持する油圧
シリンダ、油圧シリンダの伸縮によつて上下す
る回転駆動装置を案内し、支持枠体とピン等で
一体に設けられたフレーム、支持枠体をリーダ
に固定するための油圧シリンダからなる固定手
段等を省くことができ、構造の簡素化、原価低
減に大きな効果がある。

(3) ケリーバの頂部の振れを押えるための、ケリ
ーバ振れ止め装置を設けているので、掘削精度
を大きく向上させることができると共に、前記
振れ止め装置を構成しているフレームが、ケリ
ーバ案内筒に対して上下に反転可能に取付けら
れているので、ケーシングチユーブの高さが高
くなつたり、ダンプカーの荷台高さが高かつた
りした時に、ケリーバをリーダの上方一杯まで
引き上げることができる。また一方少しでも深
い深度までケリーバの頂部を支持して掘削する
ことにより、掘削精度を高めることができる等
の効果がある。

(4) ケリーバ振れ止め装置のフレームにガイドパ
イプを転動するローラ手段を設け、ケリーバ案
内筒をアウタケリーバの頂部にかぶせる構造に
したので、ケリーバを上下に移動させた際、常
にケリーバに追従して上下に移動することにな
り、ケリーバ振れ止め装置を吊持するロープを
必要としないため、構造の簡素化が図れる。

なお、この考案の掘削機は、ケーシングチユー
ブの建て込み掘削だけでなく、通常のアースドリ
ル工法用の掘削機としても何んら支障がないばか
りでなく本願と同様の効果を奏することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施態様を示す全体側面
図、第２図は第１図の−拡大断面図、第３図
は第１図の−拡大断面図、第４図は第３図の
−矢視図、第５図は第４図の−断面図、
第６図は第４図の−断面図、第７図は第６図
の他の実施例を示す断面図、第８図は第４図の他
の実施例を示す矢視図である。 １……自走式クレーン本体、２……支持ブラケ
ツト、３……ステー、４……リーダ、４ｂ……ガ
イドパイプ、６……支持枠体、６ｂ，２０ｂ……
ローラ、６ｄ，６ｅ……ピン、７……回転駆動装
置、７ｂ……角穴部、８……ケリーバ、２０……
フレーム、２０ａ，２１ａ……フランジ、２１…
…ケリーバ案内筒。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 自走式クレーン本体にリーダを鉛直方向に設
   置した掘削機において、リーダに固定したガイ
   ドパイプに対し、該ガイドパイプに沿つて転動
   するローラ手段を有する支持枠体を上下に昇降
   可能に取付け、その支持枠体にケリーバ回転駆
   動用角穴部をそなえた回転駆動装置を一体的に
   取付け、前記支持枠体をリーダの頂部を経過さ
   せたワイヤロープで保持すると共に、前記支持
   枠体と同様にローラ手段を有するフレームをリ
   ーダに固定したガイドパイプに対して上下に昇
   降可能に取付け、さらに該フレームにフランジ
   を介して一体的にケリーバ案内筒を取付け、該
   ケリーバ案内筒を前記ケリーバ回転駆動用角穴
   部に差し込まれたケリーバの頂部にかぶせ、ケ
   リーバが回転した際の外周に僅かの隙間をもつ
   て内接する孔部分によつてケリーバを支持する
   ようになすと共に、前記フレームの上下位置を
   逆に取付けられるようにしたことを特徴とする
   大口径掘削機。 ２ 前記ケリーバ案内筒は、固定部と該固定部に
   回転軸受を介して回転自在に取付けられる回転
   部とから成り、該回転部には、インナケリーバ
   の貫通する丸穴部と、アウタケリーバの水平方
   向の振れを押える円筒穴部とをそなえているこ
   とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第(1)項
   記載の大口径掘削機。