JPH0559879A - ケーシング駆動式中掘り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 中掘り装置本体とケーシングとの係合による
回転力の伝達を確実にすると共にその係合力を小さくし
て装置の小型化を図る。 【構成】 ケーシング駆動式中掘り装置において、円筒
形をなし地中に貫入して回転駆動するケーシングチュー
ブ２１の内周面にストッパ２２を設ける一方、このケー
シングチューブ２１内に挿入して下端部に掘削刃３６が
設けられた中掘り装置本体３１に自重により外筒３２に
対して内筒３３が下降することで外方に移動する突出片
４６を設け、この突出片４６がケーシングチューブ２１
のストッパ２２に係合することでこのケーシングチュー
ブ２１の回転力を中掘り装置本体３１に伝達する可能と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はコア状に掘削を行うケー
シング駆動式中掘り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、掘削装置としては種々提案されて
いるが、一般的に使用されているものはハンマグラブで
ある。ところが、このハンマグラブは衝撃を利用して掘
削及び排土を行うものであり、作業中の地盤の振動や排
土時の騒音、土砂の飛散による周辺の汚れなどが避けら
れず、周辺住民に悪影響を及ぼしてしまう。また、この
ハンマグラブは掘削距離が深くなるに従って装置自体の
昇降に要する時間が長くなり、急激に掘削効率が低下し
てしまう。更に、地下水が多い地盤では装置の自由落下
が困難になり、土砂の水洗いになどにより掘削能力、排
土性が著しく低下してしまう。そのため、中掘り用にア
ースドリルバスケットなど本格的な回転掘削装置をベー
スマシンごとに採用することも考えられるが、ケーシン
グ用とバケット用との２種類の回転駆動装置が必要とな
り、装置が大規模なものとなり、且つ、コスト的にもあ
まり良いものとはいえなかった。

【０００３】そこで、従来、ケーシング駆動式中掘り装
置として、実開昭６３−１１６５４２号公報に開示され
たものが提案されている。これは回転駆動する円筒形ケ
ーシングの下端部に複数の突起を設け、そのケーシング
内をワイヤロープにより昇降する円筒形バケットを配設
し、その下部に複数の拡底翼を開閉自在に設けてこの拡
底翼に切削刃を設けると共に、バケットの上部に側板を
開閉自在に設けてこの側板にケーシングの突起に係合す
る複数の突起を設けたものである。

【０００４】而して、ケーシングの下端部の複数の突起
と側板の複数の突起とが係合することでケーシングの回
転力がバケットに伝達されて掘削を行う。

【０００５】また、上述した従来のケーシング駆動式中
掘り装置とは別に、特開昭６４−３３３９３号公報に開
示されたものが提案されている。これは回転駆動する円
筒形ケーシング内をワイヤロープにより昇降する機器本
体を設け、このバケットに伸縮機構及びこれと連動する
ポンプジャッキを設けると共に、グリッパ作動用グリッ
パジャッキを設けてこのグリッパジャッキの給・排ポー
トにポンプジャッキの排出管及び吸入管を連結したもの
である。

【０００６】而して、ケーシングの内周面に機器本体の
自重により作動するグリッパジャッキののグリッパが押
圧することでケーシングと機器本体とが一体となり、ケ
ーシングの回転力が機器本体に伝達されて掘削を行う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した実開昭６３−
１１６５４２号公報に開示された従来のケーシング駆動
式中掘り装置にあっては、ケーシングの下端部の突起と
開閉自在なバケット側板の突起とが係合してケーシング
の回転力がバケットに伝達されるようになっている。そ
のため、ケーシングの下端部の突起に掘削土が圧密付着
してバケット側板の突起と係合しにくい場合がある。す
ると、ケーシングの回転力がバケットに伝達されず、掘
削を行うことができないという問題がある。

【０００８】また、上述した特開昭６４−３３３９３号
公報に開示された従来のケーシング駆動式中掘り装置に
あっては、機器本体の自重によりグリッパの押圧力が決
定されるので、ケーシングの回転力を機器本体に確実に
伝達するためには大きな押圧力が必要となり、そのため
には機器本体に装着されるウエイトの重量を大きなもの
にしなければならない。すると、装置が大型化すると共
に操作性が悪くなってしまうという問題があった。

【０００９】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、装置の小型化及び掘削作業の信頼性の向上を図
ったケーシング駆動式中掘り装置を提供することを目的
とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明のケーシング駆動式中掘り装置は、円筒形を
なし地中に貫入して回転駆動するケーシングの内周面に
ストッパを設ける一方、該ケーシング内に配設された中
掘り装置本体に自重により外方に移動して前記ストッパ
に係合することで前記ケーシングの回転力を該中掘り装
置本体に伝達する突起を設けると共に、該中掘り装置本
体の下端部に掘削刃を設けたことを特徴とするものであ
る。

【００１１】

【作用】地中に貫入したケーシング内に中掘り装置本体
を挿入し、この中掘り装置本体が内部の地盤表面に当接
すると、その自重により突起が外方に移動してケーシン
グの内周面のストッパに係合する。従って、ケーシング
と中掘り装置本体は一体に連結され、ケーシングの回転
力が中掘り装置本体に伝達され、中掘り装置本体の下端
部の掘削刃によって地盤を掘削する。そして、地盤の掘
削終了後、中掘り装置本体を吊り上げると突起が内方に
移動してケーシングのストッパから外れ、この中掘り装
置本体をケーシング外に運んで排土する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００１３】図１に本発明の第１実施例に係るケーシン
グ駆動式中掘り装置の断面、図２にケーシングの斜視、
図３にグリッパの斜視、図４に油圧回路機構、図５に中
掘り装置の作動説明、図６に掘削作業現場を表す概要を
示す。

【００１４】図６に示すように、掘削地盤１１上には旋
回式ボーリングマシン１２が配置されており、この旋回
式ボーリングマシン１２はケーシングチューブ２１を把
持してこれを駆動回転し、地盤１１に形成された孔１３
内に押し込むことができるようになっている。また、掘
削地盤１１上にはクローラクレーン１４が配置されてお
り、このクローラクレーン１４はワイヤロープ１５を介
して中掘り装置本体３１を吊り上げ、地中に押し込まれ
たケーシングチューブ２１内に挿入することができるよ
うになっている。

【００１５】図１及び図２に示すように、ケーシングチ
ューブ２１は円筒形状をなし、先端部が楔形状をなして
いる。そして、ケーシングチューブ２１の内周面には周
方向において１８０度点対称位置にストッパ２２がそれ
ぞれ固着されている。各ストッパ２２は平面視がＬ字形
状をなし、周方向の一方向に係合部２３が形成されてい
る。

【００１６】図１に示すように、中掘り装置本体３１に
おいて、外筒３２の内周には内筒３３が上下に移動自在
に嵌合しており、外筒３２の上端部及び内筒３３の下端
部にはそれぞれ抜け止め突起３４，３５が形成されてい
る。そして、外筒３２の下端部には複数の掘削刃３６を
有する掘削ツール３７が固着されている。一方、内筒３
３の上端部にはスイベルジョイント３８を介して連結ブ
ラケット３９が連結され、この連結ブラケット３９には
クローラクレーン１４のワイヤロープ１５が接続できる
ようになっている。また、内筒３３内には油圧シリンダ
４０が装着され、油圧シリンダ４０のピストンロッド４
１は下方に延び、その先端部が外筒３２に連結されてい
る。

【００１７】図１及び図３に示すように、外筒３２の外
周部にはケーシングチューブ２１のストッパ２２に対応
して把持装置４２がそれぞれ装着されている。即ち、外
筒３２の外周部には周方向において１８０度点対称位置
にブラケット４３がそれぞれ装着されており、この各ブ
ラケット４３には一対のリンク４４，４５の一端が枢着
され、各リンク４４，４５の他端には突出片４６が枢着
され、これによって四節リンクを構成している。また、
外筒３２の外周部で各ブラケット４３の上方位置には油
圧シリンダ４７が装着され、油圧シリンダ４７のピスト
ンロッド４８は下方に延び、その先端部は突出片４６に
連結されている。

【００１８】図４に示すように、油圧シリンダ４０と２
つの油圧シリンダ４７は閉回路で接続されている。即
ち、油圧シリンダ４０にはヘッド室５１とロッド室５２
が形成され、また、油圧シリンダ４７にはヘッド室５３
とロッド室５４が形成されている。そして、油圧シリン
ダ４０のヘッド室５１と油圧シリンダ４７のヘッド室５
３とが接続管５５によって接続される一方、油圧シリン
ダ４０のロッド室５２と油圧シリンダ４７のロッド室５
４とが接続管５６によって接続されている。

【００１９】而して、上述した本実施例のケーシング駆
動式中掘り装置によって作業を行うには、まず、図６に
示すように、旋回式ボーリングマシン１２によってケー
シングチューブ２１を把持して掘削地盤１１に形成され
た孔１３内にこれを駆動回転して押し込む。そして、ク
ローラクレーン１４によりワイヤロープ１５を介して中
掘り装置本体３１を吊り上げ、地中に押し込まれたケー
シングチューブ２１内に挿入し、図１に示すように、こ
の中掘り装置本体３１をケーシングチューブ２１の下方
に位置させる。

【００２０】中掘り装置本体３１の下端部がケーシング
チューブ２１内部の地盤表面５７に当接すると、ワイヤ
ロープ１５が弛んで外筒３２に対して内筒３３がその自
重により下降し、油圧シリンダ４０を作動させる。油圧
シリンダ４０は、図４に示すように、ピストンが同図に
おいて上方に移動し、ヘッド室５１内の作動油が接続管
５５を介して油圧シリンダ４７のヘッド室５３に流入
し、この油圧シリンダ４７を作動させる。油圧シリンダ
４７はピストンが同図において下方に移動し、把持装置
４２を作動させる。なお、このとき、各油圧シリンダ４
７のロッド室５４内の作動油は油圧シリンダ４０のロッ
ド室５２に流入する。

【００２１】即ち、図５に示すように、各油圧シリンダ
４７のピストンロッド４８は一対のリンク４４，４５を
回動し、各突出片４６を外方に移動させてケーシングチ
ューブ２１の内周面のストッパ２２の係合部２３に係合
させる。これによって、ケーシングチューブ２１と中掘
り装置本体３１は一体に連結され、ケーシングチューブ
２１の回転力が中掘り装置本体３１に伝達可能となる。
従って、旋回式ボーリングマシン１２によってケーシン
グチューブ２１を駆動回転することで、中掘り装置本体
３１の下端部に装着された掘削ツール３７の掘削刃３６
によって地盤表面５７を掘削することができる。

【００２２】このように中掘り装置本体３１がケーシン
グチューブ２１と一体となって回転しながら地中に押し
込まれて地盤表面５７の掘削作業と内部土砂の取込みを
行う。そして、中掘り装置本体３１とケーシングチュー
ブ２１が所定量下降して掘削し、また、掘削ツール３７
の図示しないバケットが掘削土砂で満杯になったら、地
盤の掘削作業を中断する。そして、クローラルクレーン
１４によりワイヤロープ１５を上方に引っ張り、下降し
ていた内筒３３を外筒３２に対して上昇させ、油圧シリ
ンダ４０を前述とは逆に作動させる。

【００２３】油圧シリンダ４０は、図４に示すように、
ピストンが同図において下方に移動し、ロッド室５２内
の作動油が接続管５６を介して油圧シリンダ４７のロッ
ド室５４に流入し、この油圧シリンダ４７を作動させ
る。油圧シリンダ４７はピストンが同図において上方に
移動し、把持装置４２を作動させる。なお、このとき、
各油圧シリンダ４７のヘッド室５３内の作動油は油圧シ
リンダ４０のヘッド室５１に流入する。

【００２４】即ち、図５に示すように、各油圧シリンダ
４７のピストンロッド４８は一対のリンク４４，４５を
前述とは逆に回動し、各突出片４６を内方に移動させて
ケーシングチューブ２１のストッパ２２の係合部２３か
ら離脱させる。これによって、ケーシングチューブ２１
と中掘り装置本体３１との連結は解除される。従って、
クローラルクレーン１４によりワイヤロープ１５を更に
引っ張ることで、ケーシングチューブ２１から分離した
中掘り装置本体３１は上方に持ち上げられて地上に運び
出される。そして、掘削ツール３７内のバケットから掘
削土砂を排出する。

【００２５】以下、上述した作業の繰り返しによって掘
削作業を連続して行うことで、所定深さまで掘削してい
く。

【００２６】図７に本発明の第２実施例に係るケーシン
グ駆動式中掘り装置の断面を示す。なお、上述の実施例
と同様の機能を有する部材には同一の記号を付して重複
する説明は省略する。

【００２７】図７に示すように、本実施例のケーシング
駆動式中掘り装置は把持装置が機械的に作動するもので
ある。ケーシングチューブ２１は円筒形状をなし、内周
面に２つのストッパ２２がそれぞれ固着されている。中
掘り装置本体６１において、ハウジング６２内には移動
軸６３が軸受６４により軸（上下）方向に沿って移動自
在に支持され、その中間部の両側部にラック６５が形成
されている。また、ハウジング６２には各ラック６５に
噛み合うピニオン６６がそれぞれ枢着され、更に、ケー
シングチューブ２１のストッパ２２に対応して対称位置
に一対の突出片６７がそれぞれ径方向に沿って移動自在
に装着されており、この各突出片６７にはピニオン６６
と噛み合うラック６８が形成されている。

【００２８】なお、移動軸６３の上端部にはこの移動軸
６３の重量を設定するためのウエイト６９が取付けら
れ、更に、スイベルジョイント３８を介して連結ブラケ
ット３９が連結され、この連結ブラケット３９にはクロ
ーラクレーン１４のワイヤロープ１５が接続できるよう
になっている。また、ハウジング６２の下端部には複数
の掘削刃７０を有する掘削ツール７１が固着されてい
る。

【００２９】而して、上述した本実施例のケーシング駆
動式中掘り装置によって作業を行うには、まず、中掘り
装置本体６１を地中に押し込まれたケーシングチューブ
２１内に挿入する。そして、中掘り装置本体６１の下端
部がケーシングチューブ２１内部の地盤表面５７に当接
すると、ワイヤロープ１５が弛んでハウジング６２に対
して移動軸６３がウエイト６９により下降する。する
と、ラック６５の移動によりピニオン６６が回転し、更
に、ラック６８を介して各突出片６７が外方に移動して
ケーシングチューブ２１のストッパ２２に係合する。こ
れによって、ケーシングチューブ２１と中掘り装置本体
６１は一体に連結され、ケーシングチューブ２１の回転
力が中掘り装置本体６１に伝達可能となる。従って、ケ
ーシングチューブ２１を駆動回転することで、中掘り装
置本体６１の下端部に装着された掘削ツール７１の掘削
刃７０によって地盤表面５７を掘削することができる。

【００３０】そして、中掘り装置本体６１とケーシング
チューブ２１が所定量下降して掘削し、また、掘削ツー
ル７１の図示しないバケットが掘削土砂で満杯になった
ら、地盤の掘削作業を中断し、ワイヤロープ１５を上方
に引っ張り、下降していた移動軸６３を上昇させ、前述
の作動とは逆に、各突出片６７を内方に移動させてケー
シングチューブ２１のストッパ２２から離脱させる。こ
れによって、ケーシングチューブ２１と中掘り装置本体
６１との連結は解除され、ワイヤロープ１５を更に引っ
張ることで、ケーシングチューブ２１から分離した中掘
り装置本体６１は上方に持ち上げられて地上に運び出さ
れる。そして、掘削ツール３７内のバケットから掘削土
砂を排出する。

【００３１】図８に本発明の第３実施例に係るケーシン
グ駆動式中掘り装置の断面を示す。なお、上述の実施例
と同様の機能を有する部材には同一の記号を付して重複
する説明は省略する。

【００３２】図８に示すように、中掘り装置本体８１に
おいて、ハウジング８２には支持軸８３が軸受８４によ
り軸（上下）方向に沿って移動自在に支持され、その下
端部には抜け止め突起８５が、中間部には水平な一対の
レール８６が取付けられている。また、ハウジング６２
にはケーシングチューブ２１のストッパ２２に対応して
対称位置に一対のブラケット８７が固着され、このブラ
ケット８７にはアーム８８の中間部が枢着されている。
そして、この各アーム８８の一端にはローラ８９が装着
され、一対のレール８６内に挿入されている。また、各
アーム８８の他端には突出片９０がそれぞれ装着されて
いる。

【００３３】なお、支持軸８３の上端部にはウエイト６
９及びスイベルジョイント３８を介して連結ブラケット
３９が連結されている。また、ハウジング６２の下端部
には複数の掘削刃７０を有する掘削ツール７１が固着さ
れている。

【００３４】而して、上述した本実施例のケーシング駆
動式中掘り装置によって作業を行うには、まず、中掘り
装置本体８１を地中に押し込まれたケーシングチューブ
２１内に挿入し、その下端部がケーシングチューブ２１
内部の地盤表面５７に当接すると、ワイヤロープ１５が
弛んでハウジング８２に対して支持軸８３がウエイト６
９により下降する。すると、レール８６によってアーム
８６が回動し、各突出片９０が外方に移動してケーシン
グチューブ２１のストッパ２２に係合する。これによっ
て、ケーシングチューブ２１と中掘り装置本体８１は一
体に連結され、ケーシングチューブ２１の回転力が中掘
り装置本体８１に伝達可能となる。従って、ケーシング
チューブ２１を駆動回転することで、中掘り装置本体８
１の下端部に装着された掘削ツール７１の掘削刃７０に
よって地盤表面５７を掘削することができる。

【００３５】そして、中掘り装置本体８１とケーシング
チューブ２１が所定量下降したら地盤の掘削作業を中断
し、ワイヤロープ１５によって下降していた支持軸８３
を上昇させ、前述の作動とは逆に、各突出片９０を内方
に移動させてケーシングチューブ２１のストッパ２２か
ら離脱させる。これによって、ケーシングチューブ２１
と中掘り装置本体８１との連結は解除され、ワイヤロー
プ１５を更に引っ張ることで、ケーシングチューブ２１
から分離した中掘り装置本体８１は上方に持ち上げられ
て地上に運び出される。そして、掘削ツール３７内のバ
ケットから掘削土砂を排出する。

【００３６】

【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本発明のケーシング駆動式中掘り装置によれば、円
筒形をなし地中に貫入して回転駆動するケーシングの内
周面にストッパを設ける一方、このケーシング内に配設
され下端部に掘削刃が設けられた中掘り装置本体に自重
により外方に移動してケーシングのストッパに係合する
ことでこのケーシングの回転力を中掘り装置本体に伝達
する突起を設けたので、中掘り作業を無振動、無騒音で
行うことができると共に掘削深度が大きくなっても能率
を低下させずに、且つ、地下水の影響を受けずに一定の
掘進を行うことができる。また、ストッパをケーシング
の内周面に設けたので、掘削土砂の圧着がなく、中掘り
装置本体とケーシングとを係合して回転力を確実に伝達
することができる。更に、中掘り装置本体とケーシング
との係合を突起とストッパによって行うため、突起を外
方に移動する作動力が小さくてよく、装置を小型化する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るケーシング駆動式中
掘り装置の断面図である。

【図２】ケーシングチューブの斜視図である。

【図３】把持装置の斜視図である。

【図４】油圧回路機構図である。

【図５】ケーシング駆動式中掘り装置の作動説明図であ
る。

【図６】掘削作業現場を表す概要図である。

【図７】本発明の第２実施例に係るケーシング駆動式中
掘り装置の断面図である。

【図８】本発明の第３実施例に係るケーシング駆動式中
掘り装置の断面図である。

【符号の説明】

２１ ケーシングチューブ ２２ ストッパ ３１ 中掘り装置本体 ３２ 外筒 ３３ 内筒 ３６ 掘削刃 ３７ 掘削ツール ４０，４７ 油圧シリンダ ４２ 把持装置 ４６ 突出片（突起）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水田 定親 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 村上 英一郎 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内 (72)発明者 尾身 博明 東京都中央区日本橋本町三丁目３番６号 三菱建設株式会社内 (72)発明者 水谷 裕一郎 東京都中央区日本橋本町三丁目３番６号 三菱建設株式会社内 (72)発明者 難波 壮爾 東京都中央区日本橋本町三丁目３番６号 三菱建設株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒形をなし地中に貫入して回転駆動す
   るケーシングの内周面にストッパを設ける一方、該ケー
   シング内に配設された中掘り装置本体に自重により外方
   に移動して前記ストッパに係合することで前記ケーシン
   グの回転力を該中掘り装置本体に伝達する突起を設ける
   と共に、該中掘り装置本体の下端部に掘削刃を設けたこ
   とを特徴とするケーシング駆動式中掘り装置。