JPH0475992B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、建築基礎、土木基礎、鉄塔基礎等を
施工する場合に採用される竪孔掘削工法及びこれ
に用いる竪孔掘削装置に関する。

〔従来の技術〕

前記基礎を施工する場合、従来はアースドリル
工法またはオールケーシング工法が用いられてい
る。

前記アースドリル工法は、クレーン等の巻上ウ
インチにより吊下げられ、かつケリードライブ装
置により回転されるケリーバの下端にバケツトを
取付け、バケツトを竪孔の孔底まで降ろして回転
させることにより掘削し、バケツト内に土砂が充
満したら前記巻上ウインチによりバケツトを引上
げ、地上にてバケツトの底蓋を開いて排土する作
業を繰返すことにより、竪孔を掘削する工法であ
る。

また、前記オールケーシング工法は、地上に固
定したケーシング回転駆動装置により円筒形をな
すケーシングを回転あるいは揺動させ、かつパワ
ージヤツキにより押込み、ケーシング内の土砂の
掘削（中掘り）は、通常、ハンマグラブにより行
なう工法である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前記アースドリル工法は、バケツト底
蓋に設けられた土砂導入部から掘削土砂をバケツ
ト内に取込みながら掘削を行なう工法であるか
ら、土砂導入部から取込むことのできない例えば
直径10cm以上の玉石が出る地層に遭遇した場合に
は掘削不可能となり、別途玉石を取出すための掘
削具を孔内に入れて掘削を行なう必要があり、施
工能率が悪いという問題点があつた。

また、前記オールケーシング工法においては、
前記ハンマグラブにより中掘りを行なう場合、硬
土質になると、ハンマグラブの刃先が地盤に食込
みにくく、著しい施工効率の低下を招いていた。
また、ハンマグラブはワイヤロープによつて吊下
げられているため、方向が定めにくく、孔底でハ
ンマグラブを任意の向きに方向転換させることが
できないため、平均的な円形断面掘削が行なえ
ず、ややもするとすでに形成された掘削溝にハン
マグラブの刃先がはまり込み、掘り残された土砂
の取出しが不能になるという問題点があつた。

本発明は、上記の問題点に鑑み、掘削地盤が一
般土質であるか玉石層であるかにかかわらず、能
率良く施工することができる竪孔掘削工法及びそ
の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〕

この目的を達成するため、本発明による竪孔掘
削工法は、掘削機本体に搭載された巻上ウインチ
によりワイヤロープ及びスイベルジヨイントを介
して吊り下げられ、かつ、ケリードライブ装置に
より回転されるケリーバの下端にシエル開閉式ド
リリングバケツトを取付け、該シエル開閉式ドリ
リングバケツトのシエル下端に複数個のカツタを
取付け、該カツタが水平をなすようにシエルを開
き、ケリードライブ装置により前記ケリーバを介
してバケツトを回転させながらもみ込んでシエル
に取付けられたカツタを地盤に食込ませ、次いで
シエルを閉じて掘削土砂を取込むことを特徴とす
る。

また、本発明の竪孔掘削装置は、掘削機本体に
搭載された巻上ウインチによりワイヤロープ及び
スイベルジヨイントを介して吊下げられ、かつ掘
削機本体に取付けたフロント装置に装荷されたケ
リードライブ装置により回転されるケリーバの下
端にシエル開閉式ドリリングバケツトを取付け、
前記フロント装置に、前記シエル開閉式ドリリン
グバケツトに前記ケリーバを介して推力を与える
スラストシリンダを取付け、前記シエル開閉式ド
リリングバケツトのシエルの下端に取付けられて
いる複数個のカツタを、シエルを開いた状態にお
いて水平をなすと共に、そのカツタがバケツトの
回転中心を中心とする円弧状をなすように配設し
たことを特徴とする。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を図面により説明する。
第１図は本発明において用いるシエル開閉式ドリ
リングバケツト（以下バケツトと称す）６を有す
る掘削機であり、自走式クレーンをベースマシン
とした掘削機本体１に巻上ウインチ２を搭載し、
該巻上ウインチ２により巻取り繰出されるワイヤ
ロープ３は、ブーム２４の頂部に取付けられたシ
ーブ２５に掛け、スイベルジヨイント４を介して
ケリーバ５を吊下げている。本体１の前部にはフ
ロントフレーム９が取付けられ、該フロントフレ
ーム９の先端に、スラストシリンダ３２により推
力を与えながらケリーバ５を回転させて回転トル
クを付与するケリードライブ装置８が吊下げられ
ている。ケリーバ５は例えば断面矩形をなし、ケ
ラードライブ装置８の回転盤の角穴に上下動自在
に貫挿されている。また、ケリードライブ装置８
の下方には、バケツト６のシエル開閉用油圧シリ
ンダ１０（第２図参照）に圧油を供給するための
センタジヨイント１１及びホースリール１２が吊
下げられている。

第２図ないし第４図に示すように、バケツト６
は、主フレーム１６、一対のシエル１５及び各シ
エル１５対応に設けられたシエル開閉用の一対の
油圧シリンダ１０およびスタビライザ１３とから
なる。主フレーム１６は、上面中央に、ケリーバ
５の下端が挿入されピン７により連結される角ボ
ス部１６ａを有し、中間部に円筒形のスラビライ
ザ１３を外端部に結合した水平ビーム１６ｂと、
角ボス部１６ａの下方に位置する垂直ビーム１６
ｃと、垂直ビーム１６ｃとスタビライザ１３との
間に設けた補強ビーム１６ｄとからなる。

対をなすシエル１５は、これを開いた状態にお
いて、その下端がケリーバ５を中心とするそれぞ
れ円弧状の断面形状をなし、かつ、その下端にシ
エル１５を開いた状態においてほぼ水平をなす複
数個のカツタ２１を設けてなり、前記垂直ビーム
１６ｃの下端にピン１７を中心として回動自在に
取付けられている。

シエル開閉用油圧シリンダ１０は、シリンダチ
ユーブ１０ａとロツド１０ｂとからなり、チユー
ブ１０ａにはその端部ではなく中間の腹部の左右
に支持アクスル１９を固着し、該各アクスル１９
を、前記水平ビーム１６ｂの上面にボルト２３に
より固定したシリンダ取付け用ブラケツト１８の
ボス部に回動自在に挿嵌している。また、ロツド
１０ｂの先端を、対応するシエル１５にピン２０
により連結している。

このバケツト６は、前記油圧シリンダ１０を伸
長させると、第２図に２点鎖線ａで示すようにシ
エル１５が閉じ、この時、カツタ２１どうしが相
互に入り込むと共に、シエル１５の対向面どうし
が緊密に合わされて両者間に隙間が形成されない
ようにし、反対に、油圧シリンダ１０を収縮させ
た時には、シエル１５は実線ｂに示すように開
き、この時、カツタ２１の下端が上下に出入りす
ることなく、ほぼ水平に並ぶように構成されてい
る。

この掘削機を用いて次のようにして竪孔の掘削
を行なう。巻上ウインチ２によつてワイヤロープ
３を繰出し、バケツト６を掘削孔２９の孔底に降
下させる。この時、油圧シリンダ１０へ圧油を供
給する油圧ホース（図示せず）がホースリール１
２から繰出される。孔底に達する途中で油圧シリ
ンダ１０を収縮させてシエル１５を開く。バケツ
ト６が孔底に達したら、ケリードライブ装置８を
駆動してバケツト６を回転させ乍らカツタ２１を
地盤に食込ませ、次いでシエル１５を閉じてシエ
ル１５内に土砂を取り込む。そして、巻上ウイン
チ２によつてワイヤロープ３を巻取つてケリーバ
５を上昇させ、本体１の旋回装置を作動させ、地
上でシエル１５を開いて排土する。このような作
業を繰返して掘削する。

上記の掘削に際し、本発明においては、ケリー
バ５の下端にバケツト６を取付けているので、バ
ケツトの自重のみならずケリーバの自重がプラス
された掘削推力を与えることができ、このため、
バケツト自体は掘削反力に耐え得る程度の軽量な
ものにしても能率良く掘削することができる。

地盤が硬く、カツタ２１が入りにくい場合に
は、シエル１５を第２図の実線ｂに示すように開
いた状態としておき、ケリードライブ装置８を駆
動し、バケツト６を一方向に回転させるか、ある
いは正逆回転を繰返し乍らスラストシリンダ３２
を駆動してバケツト６にさらに大きな推力を与
え、かくしてバケツト６をもみ込むことによりカ
ツタ２１を地盤に食込ませる。このように、本発
明においては、バケツト６をもみ込んで掘削する
ので、玉石や礫層を含む硬土質地盤でも容易にか
つ能率良く掘削することができ、その際、カツタ
２１がほぼ水平に揃つていると共に回転中心を中
心とする円弧状に配設されているので、各カツタ
２１が同一円周上を通つてカツタにかかる負荷を
均一化すると共に前記のもみ込み掘削を一層効果
的に行なうことができる。

また、本発明においては、ケリーバの下端にシ
エル開閉式ドリリングバケツトを取付けているの
で、ケリーバによりシエルの開閉方向を任意に制
御することが可能となり、このため、大きな玉石
がある場合や孔内に玉石が偏在している場合でも
バケツト６を回動させて玉石などをきわめて容易
に取込むことができる。

また、オールケーシング工法の場合には、排土
のために、バケツト６をケーシング３０の上端よ
りも高く引上げる必要がある。ケーシング３０
は、ケーシング３０を下方に押下げるためのパワ
ージヤツキ３１によつて支持されている関係か
ら、バケツト６をかなり地上高く持上げないとか
わせない。従つて、バケツト６の全高をできるだ
け小さくするために、油圧シリンダ１０のチユー
ブ１０ａの横腹位置に支持アクスル１９を設けて
いる。このような構造とすれば、チユーブ１０ａ
の頂部に支持アクスル１９を取付けた場合に比較
し、全高を小さくすることができる。すなわち、
油圧シリンダ１０を支持するためのスタビライザ
１３の構造部材を頂部に構成する必要がなく、中
央に位置している水平ビーム１６ｂと兼用にでき
るため、全高を低くおさえることができ、このた
め、継足しのケーシング３０の長さを長くするこ
とができ、施工能率が向上する。

なお、油圧シリンダ１０のチユーブ１０ａに取
付けられる支持アクスル１９の取付け位置は、チ
ユーブ１０ａの全長の半分より上方の位置にある
ことが望ましい。半分位置より下方であると、シ
エル１５を開閉させた時、チユーブ１０ａの先端
の揺れ量が大となり、ケリーバ５と干渉し、取付
けスペース上の問題を生じるためである。なお、
上記実施例においては、フロント装置として掘削
機本体に起伏自在に取付けたブーム２４およびフ
ロントフレーム９を用いた例について説明した
が、リーダ式フロント等、他のフロント装置を用
いる場合にも本発明を適用できる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の竪孔掘削工法によ
れば、ケリーバの下端にシエル開閉式ドリリング
バケツトを取付けた掘削機を用い、地盤が硬くカ
ツタが入りにくい場合には、シエル開閉式ドリリ
ングバケツトのシエル下端に複数個のカツタを取
付けたものを用い、該カツタが水平をなすように
シエルを開き、ケリードライブ装置を駆動してバ
ケツトを回転させながらもみ込み掘削を行なうた
め、バケツトに対して大きな荷重を与えなくて
も、礫層や玉石を含む硬土質地盤でも能率よく掘
削することができる。

また、本発明の竪孔掘削装置は、シエルの下端
に取付けられている複数個のカツタが、シエルを
開いた状態において水平をなすと共に回転中心を
中心とする円弧状に配設されているので、カツタ
にかかる負荷を均一化すると共に前記のもみ込み
掘削を効果的に行なうことができ、かつ、カツタ
の一部のみが摩耗することなく、カツタの寿命を
長くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による竪孔掘削工法を実施する
掘削機の一実施例を示す側面図、第２図は該実施
例のシエル開閉式ドリリングバケツトの拡大図、
第３図および第４図はそれぞれ第２図のＡ−Ａ，
Ｂ−Ｂ断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 掘削機本体に搭載された巻上ウインチにより
   ワイヤロープ及びスイベルジヨイントを介して吊
   下げられ、かつケリードライブ装置により回転さ
   れるケリーバの下端にシエル開閉式ドリリングバ
   ケツトを取付け、該シエル開閉式ドリリングバケ
   ツトのシエル下端に複数個のカツタを取付け、該
   カツタが水平をなすようにシエルを開き、ケリー
   ドライブ装置により前記ケリーバを介してバケツ
   トを回転させながらもみ込んでシエルに取付けら
   れたカツタを地盤に食込ませ、次いでシエルを閉
   じて掘削土砂を取込むことを特徴とする竪孔掘削
   工法。 ２ 掘削機本体に搭載された巻上ウインチにより
   ワイヤロープ及びスイベルジヨイントを介して吊
   下げられ、かつ掘削機本体に取付けたフロント装
   置に装荷されたケリードライブ装置により回転さ
   れるケリーバの下端にシエル開閉式ドリリングバ
   ケツトを取付け、前記フロント装置に、前記シエ
   ル開閉式ドリリングバケツトに前記ケリーバを介
   して推力を与えるスラストシリンダを取付け、前
   記シエル開閉式ドリリングバケツトのシエルの下
   端に取付けられている複数個のカツタを、シエル
   を開いた状態において水平をなすと共に、そのカ
   ツタがバケツトの回転中心を中心とする円弧状を
   なすように配設したことを特徴とする竪孔掘削装
   置。 ３ 前記シエルを開閉する油圧シリンダの支持ア
   クスルをシリンダチユーブの横腹に設けたことを
   特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の竪孔掘
   削装置。