JPH07310489A - 掘削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は掘削装置に関し、掘削能率及び作業
性に優れた掘削装置を提供することを目的とする。 【構成】 地盤に貫入されたケーシング管の上端部に装
着されるケリーバ駆動装置と、クローラクレーンにワイ
ヤロープを介して懸吊され、ケリーバ駆動装置によって
回転駆動される伸縮自在なケリーバと、ケリーバの先端
に固着されケリーバの回転に連動して回転するドリリン
グバケットとからなり、ケリーバ駆動装置は、ケーシン
グ管の上端部に回止め嵌合され、ケーシング管から引き
上げられるドリリングバケットによってケーシング管か
ら取り外し可能な台座と、台座に回転可能に装着され、
ケリーバを装入するケリーバ回転孔が形成されたリング
ギヤと、リングギヤを回転させる駆動装置とで構成され
ていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、地盤を掘削する掘削装
置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】場所打ち杭の施工に当たって、従来、ハ
ンマグラブを用いた工法が広く採用されている。

【０００３】図５乃至図８はハンマグラブを用いた場所
打ち杭工法の作業工程を示し、この工法は、図５及び図
６に示すように地盤１の掘削に先立ち、先ず、下端にカ
ッチングエッジを取り付けたケーシング管３を用い、こ
れを実開平３−８６１９０号公報第１図又は本願図９に
示すチャック装置５で地盤１に回転貫入し、或いは又、
特公昭６３−６５７９６号公報第１５図に開示されるチ
ャック装置でケーシング管３を地盤１に揺動貫入して、
掘削時の孔壁７を保護する。

【０００４】そして、掘削深さに応じ順次ケーシング管
３を接続してこれらを地盤３に貫入し乍ら、図６及び図
７に示すようにワイヤロープ９を介してクローラクレー
ン（図示せず）に懸吊したハンマグラブ１１でケーシン
グ管３内の掘削土砂の排出を行い、排土作業完了後、図
８の如く鉄筋カゴ１３を挿入し、コンクリート１５を打
設し乍らケーシング管３を引き抜いて地盤１に杭を形成
している。

【０００５】図９はチャック装置５の概略図を示し、こ
のチャック装置５は、ケーシング管３の全周に等間隔に
配置されたクサビ１５がアッパーリング１７のベアリン
グ１９とスラストフレーム２１のベアリング２３間に位
置しており、チャックシリンダ２５が縮むとクサビ１５
がケーシング管３とコーンリング２７の間に食い込んで
ケーシング管３を保持するようになっている。

【０００６】そして、油圧モータ２９を駆動させると、
その回転トルクがコーンリング２７を介してケーシング
管３に伝達され、又、クサビ１５が食い込んだ状態でス
ラストシリンダ３１を伸縮することによって、ケーシン
グ管３の押込み，引抜きが行われるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】而して、上記場所打ち
杭工法によれば、周辺地盤に影響を与えず確実な掘削が
でき、軟弱層を伴う地盤でも地盤の崩壊等の影響がない
ため、隣接構造物に近接して施工ができる利点を有す
る。

【０００８】然し、硬質地（例えば土丹）では、ハンマ
グラブ１１の先端の掘削及び土を掴む役目をするシェル
１１ａを閉じた形状の孔ができやすく、一度このような
孔ができてしまうと、シェル１１ａを開いた状態でハン
マグラブ１１をケーシング管３内に落下させても、着地
したシェル１１ａが閉じた状態となって掘削能率が著し
く低下してしまう欠点があった。

【０００９】又、孔内水位があると、砂礫層ではシェル
１１ａの隙間から掘削土砂が流失して掘削能率が低下
し、更に又、玉石層に対する掘削能率が悪いといった欠
点も指摘されている。

【００１０】本発明は斯かる実情に鑑み案出されたもの
で、上述した従来技術の欠点を解消し、掘削能率及び作
業性に優れた掘削装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
め、本発明に係る掘削装置は、地盤に貫入されたケーシ
ング管の上端部に装着されるケリーバ駆動装置と、クロ
ーラクレーンにワイヤロープを介して懸吊され、ケリー
バ駆動装置によって回転駆動される伸縮自在なケリーバ
と、ケリーバの先端に固着され、ケリーバの回転に連動
して回転するドリリングバケットとからなり、ケリーバ
駆動装置は、ケーシング管の上端部に回止め嵌合され、
ケーシング管から引き上げられるドリリングバケットに
よってケーシング管から取り外し可能な台座と、当該台
座に回転可能に装着され、上記ケリーバを装入するケリ
ーバ回転孔が形成されたリングギヤと、当該リングギヤ
を回転させる駆動装置とで構成されていることを特徴と
する。

【００１２】

【作用】本発明によれば、ケリーバ駆動装置の駆動装置
を作動させると、ケーシング管を反力としてリングギヤ
が回転し、当該リングギヤがケリーバを回転させるの
で、その先端のドリリングバケットがケーシング管内の
掘削土砂を削孔する。

【００１３】そして、掘削土砂がドリリングバケット内
に充満したところでケリーバを縮退させてドリリングバ
ケットをケーシング管から引き上げると、ドリリングバ
ケットが台座に当接してケリーバ駆動装置がケーシング
管の上端部から取り外され、ケリーバ駆動装置はドリリ
ングバケットと共にクローラクレーンに懸吊されること
となる。

【００１４】そして、掘削土砂の排土作業完了後、再び
ドリリングバケットをケーシング管内に挿入し乍ら台座
をケーシング管に嵌合させると、ケリーバ駆動装置がケ
ーシング管の上端部に再び回止め嵌合されることとな
る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。尚、本実施例で用いるチャック装置５は図９
で説明したものと同一であるので、その構造説明は省略
する。

【００１６】図１は本発明の一実施例に係る掘削装置を
用いた地盤の掘削状況を示し、図に於て、４３は図５に
示すケーシング管３と同様、掘削に先立ち、チャック装
置５によって地盤４５に回転貫入されたケーシング管
で、当該ケーシング管４３によってボーリング孔４７の
孔壁４９の保護が図られている。

【００１７】そして、上記ケーシング管４３の上端部に
ケリーバ駆動装置５１が装着されており、このケリーバ
駆動装置５１は、図２及び図３に示すようにケーシング
管４３の上端部に回止め嵌合される台座５３と、当該台
座５３に回転可能に装着されたリングギヤ５５、そし
て、当該リングギヤ５５を回転させる複数の油圧モータ
５７とで構成されている。

【００１８】図３に示すように、台座５３はケーシング
管４３と同一の外径を有する筒体で、その上部と中間部
には２枚のプレート部５９，６１が平行に形成されてお
り、両プレート部５９，６１の中央に、夫々、後述する
ケリーバ６３よりもやや大径なケリーバ挿通孔６５，６
７が設けられている。

【００１９】そして、台座５３の下端部とケーシング管
４３の上端部には、夫々、肉薄に成形された嵌合部５３
ａ，４３ａが形成されており、台座５３の嵌合部５３ａ
に設けた複数の切欠き６９に、ケーシング管４３の嵌合
部４３ａの外周に設けたガイド７１が係合して台座５３
の回り止めが図られている。

【００２０】又、下段側のプレート部６１上には、環状
のボールベアリング７２がケリーバ挿通孔６７の周縁部
に配置されており、当該ボールベアリング７２を介して
リングギヤ５５が台座５３の周方向へ回転可能に取り付
けられている。そして、当該リングギヤ５５の中央に、
上記ケリーバ挿通孔６５，６７と中心軸を同じくしてケ
リーバ回転孔７３が形成されている。

【００２１】更に又、図２に示すように上段のプレート
部５９には、リングギヤ５５の外周縁に沿って８台の油
圧モータ５７が配置されており、各油圧モータ５７のモ
ータ軸５７ａに取り付くピニオンギヤ７５が、夫々、リ
ングギヤ５５に噛合した構造となっている。尚、各油圧
モータ５７は、チャック装置５の油圧モータ２９と駆動
源を共通にする。

【００２２】一方、図１に於て、６３はワイヤロープ７
７を介してクローラクレーン７９に懸吊された伸縮自在
なテレスコープ式のケリーバで、ワイヤロープ７７はケ
リーバ６３内に装着された滑車８１を経てその一端部７
７ａがクローラクレーン７９のマスト８３に固定されて
いる。そして、ケリーバ６３の最外筒６３ａの外周に
は、図２に示すようにケリーバ回転孔７３に設けた複数
の係合凹部８５に係合する係合突部８７が軸方向に設け
られており、斯様に係合突部８７が係合凹部８５に係合
することによって、ケリーバ６３がリングギヤー５５で
回転駆動されるようになっている。

【００２３】そして、上記ケリーバ６３の先端に、ドリ
リングバケット８９がボルト締めされており、従来と同
様、ケリーバ６３を回転させてその底部の刃口（図示せ
ず）から掘削土砂を削り入れ、掘削土砂がドリリングバ
ケット８９内に充満したところでケリーバ６３を縮退さ
せてケーシング管４３から引き上げ、そして、図４に示
すように底８９ａを開いて掘削土砂９１を排出するよう
になっている。

【００２４】而して、本実施例に係る掘削装置は、斯様
にケリーバ６３を縮退させてケーシング管４３からドリ
リングバケット８９を引き上げる際、図３の二点鎖線で
示すようにドリリングバケット８９が台座５３のプレー
ト部６１に当接して、ケリーバ駆動装置５１がケーシン
グ管４３の上端部から取り外されて、ドリリングバケッ
ト８９と共にクローラクレーン７９に懸吊されるように
なっている。

【００２５】そして、掘削土砂の排土作業完了後、再び
ドリリングバケット８９をケーシング管４３に挿入し乍
ら、台座５３とケーシング管４３の両嵌合部５３ａ，４
３ａを嵌合させて切欠き６９にガイド７１を係合させれ
ば、ケリーバ駆動装置５１がケーシング管４３の上端部
に再び回止め嵌合されるようになっている。

【００２６】本実施例に係る掘削装置はこのように構成
されているから、斯かる掘削装置で地盤４５を掘削する
には、従来と同様、掘削に先立ち先ず、チャック装置５
でケーシング管４３を地盤４５に回転貫入して、掘削時
の孔壁４９を保護する。

【００２７】而して、ケーシング管４３は掘削深さに応
じ順次接続されて地盤４５に回転貫入されるが、所定の
ケーシング管４３が地盤４５に貫入されたところで、ケ
ーシング管４３内にドリリングバケット８９を挿入す
る。

【００２８】上述したようにドリリングバケット８９
は、クローラクレーン７９に懸吊された伸縮可能なケリ
ーバ６３の先端にボルト締めされており、ケリーバ６３
を伸長させることによってドリリングバケット８９がケ
ーシング管４３内に降下するが、このとき、リングギヤ
５５のケリーバ回転孔７３にケリーバ６３が装入して、
図４の如くケリーバ駆動装置５１がドリリングバケット
８９上に乗っかった状態となっており、ドリリングバケ
ット８９がケーシング管４５内に降下すると、台座５３
の嵌合部５３ａがケーシング管４３の嵌合部４３ａに嵌
合するので、切欠き６９にガイド７１を係合させれば、
ケリーバ駆動装置５１がケーシング管４３の上端部に回
止め嵌合されることとなる。

【００２９】そして、チャック装置５のクサビ１５をケ
ーシング管４３とコーンリング２７の間に食い込ませて
ケーシング管４３を保持した状態でケリーバ駆動装置５
１の油圧モータ５７を駆動させると、ケーシング管４３
を反力としてリングギヤ５５が回転し、これに連動して
ケリーバ６３が回転しドリリングバケット８９がケーシ
ング管４３内の掘削土砂を削孔底部の刃口から削り入れ
ることとなる。そして、掘削土砂がドリリングバケット
８９内に充満したところでケリーバ６３を縮退させてド
リリングバケット８９をケーシング管４３から引き上
げ、図４に示すように底８９ａを開いて掘削土砂９１を
排出するが、上述したように、斯様にケリーバ６３を縮
退させてケーシング管４３からドリリングバケット８９
を引き上げる際、ドリリングバケット８９が台座５３の
プレート部６１に当接して、ケリーバ駆動装置５１がケ
ーシング管４３の上端部から取り外される。

【００３０】そして、掘削土砂の排土作業完了後、再び
ドリリングバケット８９をケーシング管４３内に挿入し
乍ら、台座５３とケーシング管４３の両嵌合部５３ａ，
４３ａを嵌合させて切欠き６９にガイド７１を係合させ
れば、ケリーバ駆動装置５１がケーシング管４３の上端
部に再び回止め嵌合されるので、以下、同様の工程を経
て掘削作業を進めればよい。

【００３１】このように、本実施例に係る掘削装置を用
いれば、図５に示す従来工法と同様、周辺地盤に影響を
与えず確実な掘削ができ、軟弱層を伴う地盤でも地盤の
崩壊等の影響がないため、隣接構造物に近接して施工す
ることができる。

【００３２】又、既述したように、図５に示す工法の欠
点として、硬質地（例えば土丹）では、ハンマグラブの
先端の掘削及び土を掴む役目をするシェルを閉じた形状
の孔ができやすく、一度このような孔ができてしまう
と、シェルを開いた状態でハンマグラブをケーシング管
内に落下させても、着地したシェルが閉じた状態となっ
て掘削能率が著しく低下してしまう欠点があったが、本
実施例の掘削装置はハンマグラブを用いるものではない
し、又、硬質地盤で掘削能率が悪くなった場合には、小
径のドリリングバケットで芯抜きをすることによって能
率アップが図れる利点を有する。

【００３３】更に又、本実施例はハンマグラブに代えて
ドリリングバケット８９を用いたため、図５に示す従来
例に比し玉石層に対する掘削能率が向上し、又、地下水
に関係なく掘削ができると共に、１回当たりの掘削土量
はハンマグラブに比しドリリングバケット８９は数倍多
いため、掘削能率が向上することとなる。

【００３４】加えて、本実施例では、ケリーバ６３を縮
退させてケーシング管４３からドリリングバケット８９
を引き上げる際、ドリリングバケット８９が台座５３の
プレート部６１に当接してケリーバ駆動装置５１がケー
シング管４３の上端部から取り外され、又、掘削土砂の
排土作業完了後、再びドリリングバケット８９をケーシ
ング管４３内に挿入し乍ら、台座５３とケーシング管４
３の両嵌合部５３ａ，４３ａを嵌合させて切欠き６９に
ガイド７１を係合させれば、ケリーバ駆動装置５１がケ
ーシング管４３の上端部に再び回止め嵌合されるので作
業性もよい。

【００３５】尚、上記実施例では、ケーシング管４３を
チャック装置５で地盤４５に回転貫入させたが、地盤４
５へのケーシング管４３の貫入方法は、上記チャック装
置５による回転に限らず、既述した特公昭６３−６５７
９６号公報第１５図に開示されるチャック装置でケーシ
ング管４３を地盤４５に揺動貫入してもよい。

【００３６】この従来のチャック装置は、図９に示す油
圧モータ２９に代えて、ケーシング管をその回り方向に
揺動する揺動シリンダを備えたもので、本発明に係る掘
削装置は、斯かるチャック装置によって地盤４５に揺動
貫入されるケーシング管４３の上端部にケリーバ駆動装
置５１を装着することも可能であるし、更に又、本発明
は、回転，揺動に代え、例えばハンマによる打撃で地盤
に貫入するケーシング管の上端部にケリーバ駆動装置５
１を装着することも可能である。

【００３７】そして、これらの各実施例によっても、上
記実施例と同様、所期の目的を達成することが可能であ
る。

【００３８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る掘削装
置によれば、周辺地盤に影響を与えず確実な掘削がで
き、軟弱層を伴う地盤でも地盤の崩壊等の影響がないた
め、隣接構造物に近接して施工ができる。

【００３９】又、本発明に係る掘削装置によれば、地下
水に関係なく硬質地盤でも能率よく掘削ができると共
に、掘削土砂の排土作業のためにケリーバを縮退させて
ケーシング管からドリリングバケットを引き上げる際、
ドリリングバケットがケリーバ駆動装置の台座に当接し
てケリーバ駆動装置がケーシング管から取り外されるの
で、ケリーバ駆動装置が邪魔になることがなく排土時の
作業性も良好である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る掘削装置を用いた地盤
の掘削状況を示す説明図である。

【図２】ケリーバ駆動装置の平面図である。

【図３】図２のIII − III線断面図である。

【図４】掘削土砂の排土工程の説明図である。

【図５】ハンマグラブを用いた従来の場所打ち杭工法の
作業工程図である。

【図６】ケーシング管の回転貫入工程図である。

【図７】掘削土砂の排土工程図である。

【図８】コンクリートの打設工程図である。

【図９】従来の一般的なチャック装置の概略構成図であ
る。

【符号の説明】

５ チャック装置 ４３ ケーシング管 ４５ 地盤 ４７ ボーリング孔 ４９ 孔壁 ５１ ケリーバ駆動装置 ５３ 台座 ５５ リングギヤ ５７ 油圧モータ ５９，６１ プレート部 ６３ ケリーバ ６５，６７ ケリーバ挿通孔 ７２ ボールベアリング ７３ ケリーバ回転孔 ７５ ピニオンギヤ ８９ ドリリングバケット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地盤に貫入されたケーシング管の上端部
   に装着されるケリーバ駆動装置と、 クローラクレーンにワイヤロープを介して懸吊され、ケ
   リーバ駆動装置によって回転駆動される伸縮自在なケリ
   ーバと、 ケリーバの先端に固着され、ケリーバの回転に連動して
   回転するドリリングバケットとからなり、 ケリーバ駆動装置は、 ケーシング管の上端部に回止め嵌合され、ケーシング管
   から引き上げられるドリリングバケットによってケーシ
   ング管から取り外し可能な台座と、 当該台座に回転可能に装着され、上記ケリーバを装入す
   るケリーバ回転孔が形成されたリングギヤと、 当該リングギヤを回転させる駆動装置とで構成されてい
   ることを特徴とする掘削装置。