JPH09189186A - 杭孔掘削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】押込機構の小型化を図った杭孔掘削装置を得
る。 【解決手段】先端に施工工具が取り付けられたケリーバ
を回転させながら、リーダに設けられたガイドレール１
６，１８に沿って押し込んで杭孔を掘削する。その際に
ケリーバ８を掴持する押込機構２０を、ガイドギブ２４
によりガイドレール１６，１８に係合させて、押込機構
２０をガイドレール１６，１８に沿って下降してケリー
バ８を押し込む。この押込機構２０は、リーダ２に敷設
され背中合わせに歯面が形成されたラック３６の、それ
ぞれの歯面に噛合する一対のピニオン３８，４０を備え
ている。また、ケリーバ８を通過させながら回転させる
回転機構を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、先端に施工工具が
取り付けられたケリーバを回転させながら押し込んで杭
孔を掘削する杭孔掘削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、先端に施工工具が取り付けら
れたケリーバを押し込む押込機構を、リーダに設けられ
たガイドレールに沿って昇降可能に配置し、押込機構に
よりケリーバの後端を押しながらガイドレールに沿って
下降させて、杭孔を掘削していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ケリー
バの押込力は非常に大きく、押込力付与の際に、無駄な
水平分力が生じると、ガイドレールに昇降可能に配置さ
れた押込機構の摩擦抵抗を高める結果となり、より大き
な押込力を必要とし、押込機構が大型化するという問題
があった。

【０００４】本発明の課題は、押込機構の小型化を図っ
た杭孔掘削装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】かかる課題を達成すべ
く、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即
ち、先端に施工工具が取り付けられたケリーバを回転さ
せながら、立設されるリーダに設けられたガイドレール
に沿って押し込んで杭孔を掘削する杭孔掘削装置におい
て、前記ケリーバを掴持し、かつ前記ガイドレールに沿
って下降して前記ケリーバを押し込む押込機構を前記リ
ーダに配置し、該押込機構は、前記リーダに前記ガイド
レールに沿って敷設され背中合わせに歯面が形成された
ラックの、それぞれの歯面に噛合する一対のピニオンを
有する駆動機構を備えたことを特徴とする杭孔掘削装置
がそれである。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１に示すように、１はクロ
ーラによる自走式の杭施工機本体で、リーダ２が一対の
ステー４及びキャッチングホーク６によって起倒自在に
支持されると共に、リーダ２をその軸の廻りに旋回させ
ることができるように支持されている。

【０００７】ケリーバ８は、本実施例では、そのほぼ全
長にわたって、外形断面形状が四角に形成されており、
杭施工時には、掘削した深さに応じて複数本のケリーバ
８が継ぎ足される。ケリーバ８の先端には、施工工具１
２が取り付けられており、例えば、施工工具１２として
は、オーガスクリューや攪拌翼、更には、アースドリル
等がある。

【０００８】本実施例では、施工工具１２として、攪拌
翼が用いられており、ケリーバ８は中空に形成されて、
ケリーバ８の後端に取り付けられたスイベルジョイント
１４を介して供給されるソイルセメントなどの地盤改良
剤を攪拌翼から噴射できるように構成されている。

【０００９】リーダ２にはその長手方向に沿って断面円
形の長尺状の２本のガイドレール１６，１８が連続して
敷設されており（図２参照）、ガイドレール１６，１８
には、押込機構２０が複数のガイドギブ２４を介して、
ガイドレール１６，１８に沿って摺動可能に係合されて
いる。

【００１０】押込機構２０は、駆動機構２８と掴持機構
３０とを備えている。駆動機構２８は、図２に示すよう
に、リーダ２にガイドレール１６，１８と平行に敷設さ
れ両側面に背中合わせに歯面が形成されたラック３６に
噛合された一対のピニオン歯車３８，４０を備え、本体
ケース４２に取り付けられた一対の油圧モータ４４，４
６によりピニオン歯車３８，４０が回転されるように構
成されている。

【００１１】また、図３に示すように、掴持機構３０
は、ケリーバ８が挿入される貫通孔４８が形成された支
持部材５０を備え、支持部材５０は、本体ケース４２に
一対のシリンダ５２，５４を介して取り付けられ、ケリ
ーバ８の軸方向に移動できるように配置されている。支
持部材５０には、ケリーバ８を挿入できる大きさのテー
パ孔５６が形成された回転部材５８が、ベアリング６０
を介して支持部材５０に回転可能に支持されている。

【００１２】ケリーバ８の外周とテーパ孔５６との間に
は、一対の楔部材６２，６４が挿入されており、楔部材
６２，６４にはリンク部材６６，６８の一端が支点ピン
７０，７２を介して連結されており、リンク部材６６，
６８の他端は、本体ケース４２にベアリング７４を介し
て回転可能に支持された枠部材７６に支点ピン７８，８
０を介して連結されている。

【００１３】また、図４に示すように、枠部材７６に
は、ケリーバ８と平行な２本の連結ピン８２，８４が回
転部材５８に向かって立設されており、連結ピン８２，
８４の先端は、回転部材５８に穿設された挿入孔８６，
８８に摺動可能に挿入されて、枠部材７６と回転部材５
８とが一体的に回転できるように構成されている。

【００１４】更に、本体ケース４２には、回転機構３２
が設けられており、回転機構３２は、図５に示すよう
に、ケリーバ８を挿入可能な貫通孔９０が形成され本体
ケース４２にベアリング９２，９４を介して回転可能に
支持された駆動歯車９６を備えている。駆動歯車９６に
は、２個のピニオン歯車９８（一方のみ図示する。）が
噛合されており、両ピニオン歯車９８は、２台の電動モ
ータ１００，１０２により減速機１０４，１０６を介し
て回転駆動されるように構成されている。

【００１５】また、駆動歯車９６の両側に、ケリーバ８
と同軸上で本体ケース４２に回転可能に支持された保持
部材１０８，１１０が一体的に固定されている。各保持
部材１０８，１１０には、２組のローラ１１２，１１４
（一部のみ図示する。）がケリーバ８の外周の各４面に
それぞれ接触されて回転可能に支持されており、ケリー
バ８と共に、ローラ１１２，１１４、保持部材１０８，
１１０、駆動歯車９６が一体となって回転するように構
成されている。尚、ケリーバ８の後端に取り付けられた
スイベルジョイント１４は、ガイドレール１６，１８に
摺動可能に係合された摺動台１１６に支持されている。

【００１６】次に、前述した本実施例の杭孔掘削装置の
作動について説明する。まず、ケリーバ８と施工工具１
２とを分離した状態で、ケリーバ８を図示しないクレー
ン等で吊上げ、ケリーバ８の先端を、図３に示すよう
に、押込機構２０の両楔部材６２，６４の間を通して、
支持部材５０の貫通孔４８を通した後、回転機構３２の
ローラ１１２，１１４、駆動歯車９６の貫通孔９０を通
す。通したケリーバ８の先端に施工工具１２を接続す
る。

【００１７】押込機構２０をリーダ２の上端側に上昇さ
せ、押込機構２０のシリンダ５２，５４を駆動して、支
持部材５０を引き上げる。これにより、回転部材５８の
テーパ孔５６により楔部材６２，６４が中心によるよう
に押圧され、楔部材６２，６４がケリーバ８の外周に強
く押し当てられて、ケリーバ８が掴持される。

【００１８】次に、回転機構３２の電動モータ１００，
１０２が駆動され、ピニオン歯車９８、駆動歯車９６、
保持部材１０８，１１０、ローラ１１２，１１４を介し
て、ケリーバ８が回転される。また、押込機構２０の油
圧モータ４４，４６を駆動して、ピニオン歯車３８，４
０を回転させる。

【００１９】ピニオン歯車３８，４０は逆方向に回転さ
れるので、ラック３６とピニオン歯車３８，４０との噛
合により生じる双方の駆動力の水平成分が互いに打ち消
し合う。よって、駆動力の水平成分によるガイドギブ２
４とガイドレール１６，１８との間の摩擦抵抗がなくな
るので、ガイドギブ２４とガイドレール１６，１８との
摩擦が減少する。また、摺動の際の摩擦が減少するの
で、垂直成分による押込力が有効に得られる。

【００２０】また、両ピニオン歯車３８，４０を１台の
モータでアイドル歯車等を介して回転させる場合は、両
ピニオン歯車３８，４０の回転速度は同一となるが、ピ
ニオン歯車３８，４０やラック３６の形状に誤差がある
ので、両ピニオン歯車３８，４０の回転速度を同一にし
てしまうと、無理な力が作用する場合がある。

【００２１】本実施例では、２台の油圧モータ４４，４
６により別個にピニオン歯車３８，４０を駆動するの
で、ピニオン歯車３８，４０やラック３６の形状に誤差
があっても、同一の油圧源から両油圧モータ４４，４６
に作動油が供給されるので、両油圧モータ４４，４６の
液圧が同一となり、無理な力の発生が防止される。

【００２２】押込機構２０がガイドレール１６，１８に
沿って下降されて、楔部材６２，６４を介してケリーバ
８に軸方向の押込力が付与される。よって、施工工具１
２により掘削が行われると共に、スイベルジョイント１
４を介して供給される地盤改良剤が施工工具１２から噴
射されて攪拌され、杭施工が行われる。施工工具１２に
より掘削しながら、押込機構２０がガイドレール１６，
１８に沿って下降されて、リーダ２の下端にまで達する
と油圧モータ４４，４６の駆動が停止される。

【００２３】その後、押込機構２０のシリンダ５２，５
４が駆動されて支持部材５０が押し下げられ、テーパ孔
５６が楔部材６２，６４から離れて、楔部材６２，６４
による押圧が解除され、ケリーバ８の掴持が解放され
る。そして、油圧モータ４４，４６を逆回転させて押込
機構２０をリーダ２の上端に上昇させてから、再び、新
たなケリーバ８を継ぎ足し、前述したと同様にしてシリ
ンダ５２，５４を駆動してケリーバ８を掴持する。次
に、油圧モータ４４，４６を駆動して押込機構２０を下
降させて、押込力を付与して、施工工具１２による掘削
を継続する。

【００２４】一方、所定の深さまで杭孔を掘削した後、
ケリーバ８を引き抜くときは、押込機構２０によりケリ
ーバ８を掴持して、押込機構２０を駆動してリーダ２の
上端にまで上昇させて、ケリーバ８を引き上げる。次
に、押込機構２０によるケリーバ８の掴持を解放してか
ら、押込機構２０を下降させ、再び掴持機構３０により
ケリーバ８を掴持して、押込機構２０を上昇させて、ケ
リーバ８を引き上げる。引き上げの際、杭施工に応じて
回転機構３２によりケリーバ８を回転させる。

【００２５】以上本発明はこの様な実施例に何等限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々なる態様で実施し得る。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明の杭孔掘削装
置は、両ピニオン歯車が逆方向に回転されるので、ラッ
クとピニオン歯車との噛合により生じる双方の駆動力の
水平成分が互いに打ち消し合い、駆動力の水平成分によ
る摩擦が減少し、垂直成分による押込力が有効に得られ
るので、押込機構を小型化することができるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての杭孔掘削装置の正面
図である。

【図２】本実施例の押込機構のラックを含む横断面図で
ある。

【図３】本実施例の押込機構の楔部材を含む縦断面図で
ある。

【図４】図３のＡＡ断面図である。

【図５】本実施例の回転機構の縦断面図である。

【符号の説明】

１…杭施工機本体 ２…リーダ ８…ケリーバ １２…施工工具 １４…スイベルジョイント １６，１８…ガイドレール ２０…押込機構 ２８…駆動機構 ３０…掴持機構 ３２…回転機構 ３６…ラック ３８，４０…ピニオン歯車

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端に施工工具が取り付けられたケリー
   バを回転させながら、立設されるリーダに設けられたガ
   イドレールに沿って押し込んで杭孔を掘削する杭孔掘削
   装置において、 前記ケリーバを掴持し、かつ前記ガイドレールに沿って
   下降して前記ケリーバを押し込む押込機構を前記リーダ
   に配置し、 該押込機構は、前記リーダに前記ガイドレールに沿って
   敷設され背中合わせに歯面が形成されたラックの、それ
   ぞれの歯面に噛合する一対のピニオンを有する駆動機構
   を備えたことを特徴とする杭孔掘削装置。