JPH073773A - 拡孔用削孔装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］拡孔倍率が大きい拡孔用削孔機を提供するこ
と。また、取扱い・構造が簡単な拡孔用削孔機を提供す
ること。 ［構成］相対的に軸方向に逆方向に運動する内外筒９，
１２と、外筒９の周囲に形成した環状の油圧室５，６
と、相対的運動を媒介し軸方向に駆動される油圧作動の
ピストン４と、相対運動により開閉する拡径ビット２８
と、内外両筒９，１２の相対運動を拡径ビット２８の開
閉運動に変換するためのカム機構２７，３２，３４とか
らなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、削孔に挿入し削孔の底
部をある高さ範囲で径方向に拡大するための拡孔用削孔
装置に関し、特に、傾斜地、軟弱な地盤などにアンカー
を埋設する工事の途中工程として削孔の底部を径方向に
拡大するための拡孔用削孔装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】軟弱な傾斜地の崩れを防止するためたと
えばのり面に強化処理を行うが、強化処理層の裏面の土
砂が流され空洞が生じ、強化処理層が地面から部分的に
剥がれた状態になる。このような空洞が生じると土砂崩
れが起きる恐れが再び生じる。そこで、既設の強化処理
層を活用するため強化処理層を地面に押さえつけるため
のアンカーを埋設する工事を行う。

【０００３】このような工事には、削孔機で削孔した孔
の底を半径方向に拡大する作業工程がある。従来の拡孔
用削孔機は拡径ビットの拡径機構が頗る複雑である。ま
た、拡径倍率は小さい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】軟弱地盤用の拡孔用削
孔機は、従来のような複雑な拡径機構を採用しなくても
よい。軟弱地盤用には、扱い・構造が簡単で拡孔倍率が
大きければよい。この発明はこのような技術背景のもと
になされたものであり、下記目的を達成する。

【０００５】この発明の目的は、拡孔倍率が大きい拡孔
用削孔機を提供することにある。

【０００６】この発明の他の目的は、取扱い・構造が簡
単な拡孔用削孔機を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に次のような手段を採る。

【０００８】この発明の拡孔用削孔機は、外筒（９）
と、前記外筒（９）に対し相対的に軸方向に逆方向に運
動する内筒（１２）と、前記外筒（９）の周囲に形成し
た環状の油圧室（５，６）と、前記外筒（９）と前記内
筒（１２）との前記相対的運動を媒介するように前記油
圧室（５，６）の中で軸方向に運動する環状のピストン
（４）と、前記ピストン（４）を駆動するための作動油
を前記油圧室（５，６）に給排するための作動油給排装
置（７，８）と、前記外筒（９）と前記内筒（１２）の
前記軸方向の相対運動により開閉し前記内外両筒（９，
１２）の先端部で支持されている拡径ビット（２８）
と、前記内外両筒（９，１２）の相対運動を前記拡径ビ
ット（２８）の開閉運動に変換するためのカム機構（２
７，３２，３４）と、からなることを特徴としている。

【０００９】この発明において、 前記カム機構（２
７，３２，３４）は、前記外筒（９）の先端部に前記拡
径ビット（２８）を回転自在に支持するためのピン（２
５）と、前記拡径ビット（２８）と１体に形成され、ビ
ット側第１カム面（２７ａ）及びビット側第２カム面
（２７ｂ）を持つ外筒側カム（２７）と、前記内筒（１
２）の先端部に取り付けられ、前記ビット側第１カム面
（２７ａ）を摺動し前記拡径ビット（２８）を開かせる
内筒側第１カム面（３２ａ）を持つ内筒側第１カム（３
２）と、前記内筒（１２）の先端部に取り付けられ、前
記ビット側第２カム面（２７ｂ）を摺動し前記拡孔ビッ
ト（２８）を閉じさせる内筒側第２カム面（３４ａ）を
持つ内筒側第２カム（３４）と、からなる。

【００１０】

【作用】この発明の拡孔用削孔機は、油圧により拡孔用
ビットを開閉する。作動油で駆動されるピストンを介し
て、外筒と内筒が軸方向に相対的に逆方向に運動する。
このような外筒と内筒の軸方向の運動により拡径ビット
が開閉する。このような外筒と内筒の軸方向・逆方向の
運動の拡径ビットの開閉運動への変換はカム機構により
行われる。

【００１１】

【実施例】

［実施例１］次に本発明の実施例を説明する。図１は、
本発明の拡孔用削孔機の実施例１を示す。地上側に固定
される環状の装置本体１に軸受２を介して回転自在に環
状の油圧シリンダ３が支持されている。油圧シリンダ３
内に環状のピストン４が軸方向に摺動自在にはめ込まれ
ている。ピストン４により油圧シリンダ３の中の油圧室
は前後室５，６に分割されている。このように前後（前
方は下方に相当する）に分割された油圧室５，６に作動
油を給排する給排路７，８が油圧シリンダ３に設けられ
ている。

【００１２】給排路７，８に作動油が油圧源（図示せ
ず）から給排される。給排路７は給排管を介して流体継
手３ａの周囲に設けた環状の接続溝７ａに接続されてい
る。環状の接続溝７ａが油圧源に接続されている給排口
１ａに連通している。給排口８は前記油圧源に循環する
ように給排口１ｂに接続されている。給排路７，８、流
体継手３ａ，給排口１ａ，１ｂ、油圧源で作動油給排装
置が構成されている。

【００１３】前記油圧シリンダ３の前端部に外筒９が結
合されている。前記ピストン４に接続管１０が接続され
ている。接続管１０は油圧シリンダ３を貫通している
が、接続管１０と油圧シリンダ３との摺動部にはＯリン
グ１１がはめ込まれている。接続管１０の後端で内筒１
２が結合されている。内筒１２は、油圧シリンダ３の中
心孔を貫通し外筒９に内挿されている。

【００１４】外筒９の前端に結合した継ぎ手２０を介し
て拡径ビット支持体２１が外筒９に結合されている。図
２は、図中のＬ−Ｌ線の左側が図１に示す矢Ａの方向に
見る矢視断面図であり、同線の右側が同矢の方向に見る
正面図である。図３は図２の右側面図である。拡径ビッ
ト支持体２１の後方部は筒状であり、前方部は、断面が
三日月形状の２つの部分２１ａ，２１ｂから構成されて
いる。これら三日月形状の２つの部分２１ａ，２１ｂの
対向面は平行であり、図４に示すように、中央に概略直
方体状の空間部２２が形成されている。

【００１５】また、三日月形状の２つの部分２１ａ，２
１ｂには前記対向面で開放される１条の通し溝２３がそ
れぞれに設けられている。また、三日月形状の２つの部
分２１ａ，２１ｂにはそれぞれに２箇所で軸方向に直交
するピン穴２４が貫通している。このピン穴２４に２本
のピン２５が差し込まれ、ピン２５の両端にはそれぞれ
に雄ねじが切られている。ピン２５の両側からそれぞれ
にナット２６で締め付けてピン２５を三日月形状の２つ
の部分２１ａ，２１ｂに固定している。すなわち、ピン
２５は拡径ビット支持体２１に固定されている。

【００１６】前記２本のピン２５に２体１対の外筒側カ
ム２７がはめ込まれている。図４に示すように、外筒側
カム２７は前記空間内に三日月形状の２つの部分２１
ａ，２１ｂに挟まれて設けられており、ピン２５を軸と
して回転・揺動自在である。すなわち、２体の外筒側カ
ム２７は拡径ビット支持体２１にそれぞれに支持されて
おり、拡径ビット支持体２１、継ぎ手２０を介して外管
９に支持されている。２体の外筒側カム２７に１体に拡
径ビット２８がそれぞれに固定されている。

【００１７】図１に示すように、内管１２の先端部に連
結用周溝１２ａが設けられ、この周溝１２ａに２つ割り
環３０の突周部３０ａがはめ込まれている。２つ割り環
３０は２本のボルト３１で締め付けられている。２つ割
り環と内筒１２の前記先端部との結合関係と同様に、２
つ割り環３０に内筒側第１カム３２の小径部が結合され
ている。内筒側カム３２は、ディスク状で拡径ビット支
持体２１の円筒内面を摺動する。

【００１８】内筒側第１カム３２の前面から内筒側第１
カム３２に１体に２体の第２カム支持体３３が前方に延
びていて、前記三日月形状の２つの部分２１ａ，２１ｂ
の通し溝２３にそれぞれに突入している。２体の第２カ
ム支持体３３の前方部にそれぞれに２つずつの穴が開け
られ、そこに２本のピン状の内筒側第２カム３４が挿入
され、図２、図３に示すように、両端部からナット３５
でそれぞれに締め付けられて第２カム支持体３３に固定
されている。ピン状の内筒側第２カム３４は第２カム支
持体３３、ナット３５と１体に通し溝２３内で前後動す
る。２体の内筒側第２カム３４は、図１に示すように、
閉じたときの左右２体の外筒側カム２７と掘削ビット２
８との１体物の間に挟まれている。

【００１９】拡径ビット２８に１体に固定されている２
体の外筒側カム２７には、図１に示すように、開き用の
ビット側第１カム面２７ａと閉じ用のビット側第２カム
面２７ｂがそれぞれに設けられている。開き用のビット
側第１カム面２７ａ、閉じ用のビット側第２カム面２７
ｂはそれぞれに相手側カム３２、３４に対する関係で特
別な曲面に形成されている。閉じ用のビット側第２カム
面２７ｂに前方へ続く面２７ｄは、内筒側第２カム３４
の当たり止めになっている。

【００２０】内筒側第１カム３２の前面の平面が、開き
用の内筒側第１カム面３２ａを形成し、この開き用の内
筒側第１カム面３２ａが開き用のビット側第１カム面２
７ａに摺動する。ピン状の内筒側第２カム３４の周面が
閉じ用の内筒側第２カム面３４ａを形成している。閉じ
用の内筒側第２カム面３４ａが閉じ用のビット側第２カ
ム面２７ｂに摺動する。これらカム面の形状は、動作の
説明の際に説明する。なお、内筒の先端部、内筒側第１
カム３２等に開けられている穴４０（図１参照），４１
（図２参照）は水の通し穴である。

【００２１】［実施例１の動作・拡径工法］次に、前記
実施例１の動作及び拡径工法を説明する。図６は、削孔
後削孔から削孔用オーガ５０を引き抜いた状態を示して
いる。図７は、図６の掘削ずみ削孔に本発明の拡孔用削
孔装置を挿入し始めた状態を示している。拡径ビット２
８を閉じたまま、図８に示すように、拡径ビットが拡径
予定深度の高さ位置に達するまで拡孔用削孔装置を降下
させる。

【００２２】拡孔用削孔装置を降下させる間は、油圧シ
リンダ３の前方の油圧室６に作動油を供給し、ピストン
４に後方（上方）向きの力を作用させておくと、内筒１
２に１体的に結合されているピン状の内筒側第２カム３
４が後方に引かれる。内筒側第２カム３４が後方に引か
れる状態では、内筒側第２カム３４が外筒側カム２７の
閉じ用のビット側第２カム面２７ｂを後方から押してい
る。２つの拡径ビット２８は閉じる方向に力を受け、閉
じ用のビット側第２カム面２７ｂに前方へ続く面２７ｄ
が前方の内筒側第２カム３４に当たる。この状態では、
内筒側第２カム３４は当たり止めになっており、これ以
上には拡径ビット２８は閉じない。すなわち、拡径ビッ
ト２８は閉じたロック状態になっている。

【００２３】次に、この種工事に常用される図示外の回
転駆動装置のチャックに装置本体１内に回転可能に支持
されている油圧シリンダ３叉は外筒９を結合し、油圧シ
リンダ３叉は外筒９を回転させる。油圧シリンダ３に１
体の外筒９が回転する。外筒９にピン２５で支持された
拡径ビット２８が回転する。拡径ビット２８とカム２７
との１体物を両側から挟んでいる２体の第２カム支持体
３３が回転し、内筒側第１カム３２も回転する。

【００２４】割環３０を介して内筒側第１カム３２に結
合している内筒１２は、内筒側第１カム３２に対して、
前進後退方向には１体化されているが、回転方向には結
合されていないので、外筒９に与えられた回転力は、摩
擦力程度のものを除き、内筒１２には伝わらない。内筒
１２に１体化されているピストン４と外筒９に１体化さ
れている油圧シリンダ３との間に生じる相対回転は、油
圧シリンダ３とピストン４との間のＯリングの摺動によ
り行われる。

【００２５】油圧シリンダ３の後方の油圧室７に作動油
を供給し、ピストン４に前方向きの力を作用させると、
内筒１２に１体的に結合されている内筒側第１カム３２
が拡径ビット支持体２１の円筒内面を摺動して前進す
る。内筒側第１カム３２が前進し内筒側第１カム面３２
ａが外筒側カム２７の後端の開き用のビット側第１カム
面２７ａに当たり押すと、内筒側第１カム３２と外筒側
カム２７のカム作用により拡孔ビット２８が開き始め
る。このとき、内筒側第２カム３４は前進しているの
で、内筒側第２カム３４は拡孔ビット２８の開きを邪魔
しない。

【００２６】油圧室７に作動油を十分に作用させると、
図５に示すように、２体の拡孔ビット２８は１８０度に
開く。開き用のビット側第１カム面２７ａは終端部は平
面２７ｃに形成されているので、この平面２７ｃが内筒
側第１カム面３２ａに合致すると、これ以上には拡孔ビ
ット２８は開かない。すなわち、拡孔ビット２８は開い
たロック状態になっている。また、このロック状態の拡
孔ビット２８が外筒と１体に回転し、拡径のための削孔
が行われる。

【００２７】このような拡孔作業中の拡孔用削孔装置を
少しずつ上昇させる。すなわち、前記回転駆動装置と１
体の装置本体１を図示外の昇降装置により少しずつ上昇
させると、図９に示すように、拡径領域を上方へ拡大す
ることができる。図９に示す開いた状態の拡孔ビット２
８を閉じて装置を引き抜く動作は、前述の逆動作である
ので、説明は省略する。

【００２８】［その他の実施例］本発明は、上記実施例
に限られることはなく、本発明の趣旨の範囲内で、設計
・工法の変更が行われる。たとえば、拡径ビット２８の
ビット形状を変えピストン４の変位量を油圧供給量の増
減により可変とし、拡径倍率を変え拡径度合を変えて拡
径工事を行うことができる。また、内筒と外筒とをキー
結合し、軸方向には自由で回転方向に拘束して、両筒を
１体的に回転させるようにすることができる。油圧シリ
ンダ３と外筒９との相対回転を行わせることができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明の拡孔用削孔機によると、次の効
果が奏される。

【００３０】本発明は、油圧による軸方向・逆方向の内
外筒の駆動によりカム機構を介して拡径ビットを開閉す
る構造は合理的であるため、簡単な構造で拡径倍率の高
い拡孔用削孔機を提供できた。また、油圧の供給は地上
側でのみ行われ、内外筒の先端部では行われないので、
取扱いが簡単である。たとえば、深い底部の拡径工事で
内外筒を継ぎ足す作業は油圧連結部がないので簡単であ
る。

【００３１】また、カム機構はカム作動用の油圧により
ロックされるので、同じ油圧駆動装置が用いられるので
構造が簡単である。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施例１を示し、正面断面図
である。

【図２】図２は、実施例１のカム機構の部分を示し、１
部断面を付した正面図である。

【図３】図３は、図２の右側面図である。

【図４】図４は、拡径ビット支持体２１を示し、斜面図
である。

【図５】図５は、拡径ビット２８が開いた状態を示し、
１部断面を付した正面図である。

【図６】図６は、本発明による工法の工程を示し、断面
図である。

【図７】図７は、本発明による工法の次の工程を示し、
断面図である。

【図８】図８は、本発明による工法の次の工程を示し、
断面図である。

【図９】図９は、本発明による工法の次の工程を示し、
断面図である。

【符号の説明】

３…油圧シリンダ ４…環状のピストン４ ５，６…油圧室 ９…外筒 １２…内筒１２ ２５…ピン ２７…外筒側カム ２７ａ…開き用のビット側第１カム面 ２７ｂ…閉じ用のビット側第２カム面 ２７ｃ，２７ｄ…平面 ２８…掘削ビット ３２…内筒側第１カム ３２ａ…開き用の内筒側第第１カム面３２ａ ３３…第２カム支持体 ３４…内筒側第２カム ３４ａ…閉じ用の内筒側第２カム面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外筒（９）と、 前記外筒（９）に対し相対的に軸方向に逆方向に運動す
   る内筒（１２）と、 前記外筒（９）の周囲に形成した環状の油圧室（５，
   ６）と、 前記外筒（９）と前記内筒（１２）との前記相対的運動
   を媒介するように前記油圧室（５，６）の中で軸方向に
   運動する環状のピストン（４）と、 前記ピストン（４）を駆動するための作動油を前記油圧
   室（５，６）に給排するための作動油給排装置（７，
   ８）と、 前記外筒（９）と前記内筒（１２）の前記軸方向の相対
   運動により開閉し前記内外両筒（９，１２）の先端部で
   支持されている拡径ビット（２８）と、 前記内外両筒（９，１２）の相対運動を前記拡径ビット
   （２８）の開閉運動に変換するためのカム機構（２７，
   ３２，３４）と、 からなることを特徴とする拡孔用削孔装置。
2. 【請求項２】請求項１の拡孔用削孔装置において、 前記カム機構（２７，３２，３４）は、 前記外筒（９）の先端部に前記拡径ビット（２８）を回
   転自在に支持するためのピン（２５）と、 前記拡径ビット（２８）と１体に形成され、ビット側第
   １カム面（２７ａ）及びビット側第２カム面（２７ｂ）
   を持つ外筒側カム（２７）と、 前記内筒（１２）の先端部に取り付けられ、前記ビット
   側第１カム面（２７ａ）を摺動し前記拡径ビット（２
   ８）を開かせる内筒側第１カム面（３２ａ）を持つ内筒
   側第１カム（３２）と、 前記内筒（１２）の先端部に取り付けられ、前記ビット
   側第２カム面（２７ｂ）を摺動し前記拡孔ビット（２
   ８）を閉じさせる内筒側第２カム面（３４ａ）を持つ内
   筒側第２カム（３４）と、 からなる拡孔用削孔装置。