JPH0235912Y2 - - 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、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。この問題点を解決す
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という問
題点があつた。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とい
う問題点があつた。

これらの問題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。

前記実開昭54−174202号公報では、ガイドパイ
プ４ｂ，４ｂには支持枠体６に取付けられたプレ
ート構造よりなる対称の抱持部が滑動するように
なつている。従つて、前述した掘削作業が間欠的
になるのをさけるため、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支
持枠体をリーダに固定するのをやめると、回転反
力による摩擦力が抱持部に発生する点と、回転駆
動装置の重量が重くかつその重心位置が抱持部よ
り掘削中心側に近いところにあることから抱持部
を支点とした偏心モーメントが発生する点から、
掘削作業を行ないながらワイヤーロープをゆるめ
て支持枠体を下降させようとしても、抱持部がガ
イドパイプとせつてスムースに下降しないことが
ある。ケリーバは回転反力による摩擦力によつて
回転駆動装置と一体に降下するため、ガイドパイ
プと抱持部がせると下降しなくなる。しかし、僅
かな時間をおいてせりがとれると、ワイヤーロー
プがすでにゆるめられているためそのゆるめられ
た長さ分瞬間的に降下する。このことは、掘削地
盤が軟弱の場合は特に顕著である。一方、掘削バ
ケツトには一般にサイドカツタと呼ばれるものが
バケツト胴部よりはみ出して取付けられていて、
このサイドカツタによる掘削で所定の杭径が得ら
れるようになつている。バケツトの胴径はこれよ
り一般に120mm減じられており、これはバケツト
を泥水で満された杭穴を昇降させる際の泥水の流
路を形成させるためである。また、サイドカツタ
はその取付部の構造上の制約から、高さはせいぜ
い100mm程度であつて、このため前述の如く支持
枠体が瞬間的に降下すると、100mm幅のらせん溝
ができる。このため、所定の径の掘削径に対し
120mm減じられた掘削径の部分ができることにな
り、杭の信頼性を著しく損なうという問題点があ
る。

本考案は、前記実開昭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
作業時のガイドパイプとのせりをなくし、スムー
ズに支持枠体を降下させて信頼性の高い杭体を得
ることができる大口径掘削機を提供することにあ
る。

前記の目的を達成するため、本考案は、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
を有すると共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取付けた支持枠体をリーダの
頂部を経過させたワイヤーロープで保持するよう
にしたことを特徴とする。

以下、この考案の一実施例を第１図及び第２図
を用いて、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挾持部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
ーロープ１１で支持するためのロープソケツト１
１ａ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と挾持部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にはケリーバ８が挿入されてい
る。油圧モータ７ａ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１
４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
てワイヤーロープ１０により保持されている。ワ
イヤーロープ１０はクレーン本体１に設置した巻
胴（図示してない）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１５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ーロープ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ローラ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、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。

次に、この考案の作用を説明する。油圧配管１
４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ー
ロープ１０の繰出し速度より支持枠体６を保持し
ているワイヤーロープ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、ワイヤーロープ１０の繰出し速度よりワ
イヤーロープ１１の繰出し速度を遅くすれば、ワ
イヤーロープ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、本考案のように掘削中に支持枠体６を下降さ
せる場合、実開昭54−174202号公報で開示したよ
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つたり、せ
りが発生するおそれがあると共に、ガイドパイ
プ、抱持部の摩擦が大きくなる問題がある。ま
た、前記せりが発生すると、掘削時の振動により
せりが解かれた時、瞬間的に掘削バケツトが掘削
穴に深くくい込んでサイドカツタによるらせん状
の溝を形成することによる杭の信頼性の低下につ
ながる問題がある。このようなことから、この考
案は、支持枠体６にローラ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。

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に放荷する。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１
５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およ
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
持しているワイヤーロープ１１をわずかにゆる
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
掘削力のほかに鉛直方向の推力を与えることが
できる。推力をかけすぎてケリーバ８にたわみ
が発生するようならケリーバ８をワイヤーロー
プ１０で少し吊り上げるか、もしくは支持枠体
６をワイヤーロープ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。

以上説明したこの考案によれば、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
れに伴な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、回転駆動装置によ
りケリーバに回転力を与えながら、支持枠体を
連続的に、かつ、せりが発生することなくスム
ーズに下降させることができる。これにより、
らせん溝の形状を防ぎ、信頼性の高い杭を構築
することができる。

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。ま
た、前記の実施例では支持枠体と回転駆動装置と
を一体的に取付けた構造を示したが、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からなる構
造であつても、前記と同様の効果を奏するもので
ある。

【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
図図、第２図は第１図の−拡大断面図であ
る。 ４……リーダ、４ｂ……ガイドパイプ、６……
支持枠体、６ｂ……ローラ、７……回転駆動装
置、７ｂ……ケリーバ回転駆動用角穴部、１１…
…ワイヤーロープ。

Claims (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
   ーラ手段を有すると共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取付けた支持枠体を
   リーダの頂部を経過させたワイヤーロープで保持
   するようにしたことを特徴とする大口径掘削機。