JPH0960467A - 拡大孔掘削用ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 拡大孔を掘削するときも正回転で行え、した
がって、拡大孔を所望の深さに形成できるほか、正回転
時に拡大刃が不用意に拡開するのを防止した拡大孔掘削
用ヘッドを提供する。 【解決手段】 上端部に駆動軸の連結部２を、下端部に
直径方向で相対向する軸方向のキー溝３を形成したシャ
フト４に、キー溝３に遊嵌して係合するキー部５を内周
面に有するとともに外周面に掘削用刃６を設けた外筒体
７を挿入し、外筒体７には直径方向で相対向する少なく
とも二つの位置においてそれぞれ拡大刃８を所定角度内
で回転可能に軸支し、かつ、拡大刃８に係合してシャフ
ト４の正回転時に拡大刃８を掘削用刃６の最大半径内に
折畳み状態に保持するとともに、シャフト４の逆回転時
に拡大刃８との係合を解除して拡大刃８を外方へ押し拡
開させる蹴飛ばしピン９をシャフト４と一体に設けて構
成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は拡大孔掘削用ヘッ
ドに係り、特に土木工事において球根部を有する基礎鋼
管杭又はコンクリート杭を構築するための地中孔掘削装
置のヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、基礎鋼管杭又はコンクリート杭
を構築するためには、アースドリルやスクリュウオーガ
等で地中孔を掘削する。そして、基礎杭の支持力を高め
るために、基礎杭の下端部を球根状に拡幅することが行
われるが、このために地中孔の底部を所要深さで拡径掘
削する。

【０００３】孔底部を拡径掘削するための装置として
は、例えば実開平１−７５１９４号公報の「拡大孔掘削
装置」がある。この拡大孔掘削装置は、外周に掘削羽根
を取付けたビットボディをジョイントロッドの下端に所
定角度回転自在に取付け、前記ビットボディの外周に上
下のブラケットに支持された枢軸に中間部を所定角度回
転自在に取付けた拡大刃を設け、前記拡大刃の後端部に
向かって先端部を突出し、基端部を前記ジョイントロッ
ドの外周に固定した押圧ノックを設けており、掘削羽根
を地山に食い込ませて回転を拘束したうえで、掘削ロッ
ドを逆転し、押圧ノックの先端を拡大刃の後端部に向か
って突き出してこれを押圧することにより、拡大刃を外
方に強制的に回転させ、広がった拡大刃により拡大掘削
するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の拡大孔掘削装置によれば、拡大刃は掘削ロッドが正
回転しているときには土圧を受けて外方へ拡開しないよ
うに保持するとともに、掘削ロッドを逆回転させること
により強制的に回転させて外方へ拡開させるようにして
いる。したがって、拡大孔を掘削するには正回転から逆
回転に操作を変更しなければならない。

【０００５】そして、逆回転で拡大刃が地山を掘削でき
ても、掘削羽根は地山に食い込ませて回転を拘束されて
いるので、孔底部は掘削できないために拡大孔をより深
く形成することができない。また、掘削ロッドの逆回転
時に掘削羽根を共に回転させるとしても、掘削羽根は逆
向きで回転するために、孔底部を掘削する能力は著しく
低いため、作業能率は著しく低下する。

【０００６】さらに、掘削ロッドの正回転時において拡
大刃をロックする手段がないために、正回転時に岩石等
が押圧ノックとの間に進入して拡大刃を回転させて不用
意に拡径孔を掘削することとなる惧れが皆無ではない。

【０００７】そこで、この発明は、拡大孔を掘削すると
きも正回転で行え、したがって、拡大孔を所望の深さに
形成できるほか、正回転時に拡大刃が不用意に拡開する
のを防止した拡大孔掘削用ヘッドを提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明にかかる拡大孔
掘削用ヘッドは、上端部に駆動軸の連結部を、下端部に
直径方向で相対向する軸方向のキー溝を形成したシャフ
トに、該キー溝に遊嵌して係合するキー部を内周面に有
するとともに外周面に掘削用刃を設けた外筒体を挿入
し、該外筒体には直径方向で相対向する少なくとも二つ
の位置においてそれぞれ拡大刃を所定角度内で回転可能
に軸支し、かつ、該拡大刃に係合して前記シャフトの正
回転時に拡大刃を前記掘削用刃の最大半径内に折畳み状
態に保持するとともに、前記シャフトの逆回転時に拡大
刃との係合を解除して該拡大刃を外方へ押し拡開させる
蹴飛ばしピンを前記シャフトと一体に設けたことを特徴
とする。

【０００９】上記構成により、拡大刃が蹴飛ばしピンに
係合して折り畳まれた状態で所要深さの地中孔を掘削し
た後、拡大孔を掘削するときは、掘削用刃を孔底部に食
い込ませて外筒体を固定した後駆動軸を逆回転させる
と、シャフトがキー部とキー溝が遊嵌する範囲内で逆回
転して蹴飛ばしピンが拡大刃から外れ、拡大刃を半径方
向外方へ押すことにより拡開させる。そこで、駆動軸を
正回転させると、拡大刃は土の抵抗を受けて完全に拡開
し、掘削用刃とともに土を掘削する。所定深さの拡径孔
を穿削した後は、駆動軸を逆回転させながら上方へ引き
上げると、拡大刃は土の抵抗を受けて回動しながら折り
畳まれ、蹴飛ばしピンが拡大刃に係合して当初の状態に
復帰する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施例を図に基
づき説明する。図１，２に示すように、拡大孔掘削用ヘ
ッド１は、上端部にスクリュウオーガ等の駆動軸の接続
部２を、下端部に直径方向で相対向する軸方向のキー溝
３，３を形成したシャフト４に、前記キー溝３，３に遊
嵌して係合するキー部５，５を内周面に有するとともに
掘削用刃６，６を外周面に設けた外筒体７を挿入し、該
外筒体７には少なくとも直径方向で相対向する位置にお
いて拡大刃８，８を回転可能にブラケット１７，１７で
軸支し、かつ、該拡大刃８，８に係合して前記シャフト
４の正回転時に該拡大刃８，８を前記掘削用刃６，６の
最大半径内に収まる折畳み状態に保持するとともに、逆
回転時に拡大刃８を半径方向外方へ押す蹴飛ばしピン
９，９を前記シャフト４に固定したプレート１３に設け
て構成される。

【００１１】シャフト４は軸芯孔１０を有し、接続部２
は断面小判型等の異径断面をしてスクリュウオーガ３０
の同形断面の下端部を嵌着し、その下端部から溝１１に
ピン１２（図５参照）を挿入して抜け止めをし接続す
る。キー溝３はシャフト４の下端部外周面に所定長さ及
び幅寸法の矩形の凹部として形成されている。シャフト
４の中間部には小判型のプレート１３がつば状に固定さ
れ、このプレート１３の両端部には前記蹴飛ばしピン９
がそれぞれ垂下して突設されている。

【００１２】外筒体７は有底筒状であってプレート１３
の下方のシャフト４を軸方向で嵌合し、シャフト４の軸
孔１０と合致する筒部１４を有し、該筒部１４には逆止
弁が設けられている。この筒部１４を跨いで中央ビット
１５が、また、中央ビット１５を中心として直径方向で
相対向する外縁ビット１６を設けた掘削用刃６，６が外
筒体７の外周面に設けられている。

【００１３】この外筒体７の上部外周面には、前記プレ
ート１３と掘削用刃６との間に位置するブラケット１７
が直径方向で相対向して固定され、このブラケット１７
に拡大刃８が挟持されてその一端部がピン１８で回転可
能に軸支されている。上下のブラケット１７の端部を結
んでストッパー１７ａが設けられ、これにより拡大刃８
は図２においてピン１８を中心とする所定の角度α内で
のみ往復回転できるようになっている。

【００１４】拡大刃８は他端部がフック状をして係合部
１９が形成され、この係合部１９はプレート１３の前記
蹴飛ばしピン９と係脱可能である。拡大刃８は拡底孔掘
削時以外は、図２に実線で示すように、係合部１９を蹴
飛ばしピン９に係合させて折り畳まれ、掘削用刃６の回
転半径Ｒ内に収まるが、拡径孔掘削時には拡開されて最
大半径Ｒ₁まで達する。

【００１５】そして、この外筒体７にシャフト４の回転
力を伝達するため、前記キー部５は外筒体７の内周面か
ら突出してキー溝３内に進入するように設けられてい
る。このキー部５は外筒体７の外周面にボルト２０で固
定するプレート２１に突設され、外筒体７の窓孔２２か
ら突出してキー溝３内に進入するものであり、しかも、
外筒体７に対してシャフト４が若干空回りをすることが
できるように、キー部５はキー溝３の幅よりも小さい幅
を有する矩形をしている。

【００１６】次に上記拡大孔掘削用ヘッド１の作用に付
き説明すると、図３に示すように、地面から所定の深さ
に地中孔４０を掘削するときは、図４に示すように、拡
大刃８の係合部１９を蹴飛ばしピン９に係合して折り畳
んだ状態で、スクリュウオーガ３０と接続してシャフト
４を回転させ、掘削用刃６にて土を掻き、スクリュウオ
ーガ３０でこれを上方へ搬送しながら掘削する。

【００１７】そして、図５に示すように、地中孔４０が
所定の深さに達して拡大孔４１を形成べきときは、スク
リュウオーガ３０及びシャフト４の掘削用正回転を一旦
停止するとともに、スクリュウオーガ３０に軸方向の押
し込み力を加えてシャフト４を地山方向に押し込み、こ
れにより外筒体７を孔底４２に押し付けることにより、
図３に示すように、中央ビット１５及び外縁ビット１
６，１６を孔底４２に食い込ませて外筒体７を固定す
る。

【００１８】外筒体７が孔底４２に固定された状態で、
これまでの掘削用の正回転に対してスクリュウオーガ３
０及びシャフト４を所定角度で逆回転させる。すなわ
ち、シャフト４のキー溝３はキー部５よりも回転方向の
幅が大きいために、外筒体７は孔底４２に固定して回転
することなく、シャフト４のみが若干逆回転する。シャ
フト４が逆回転することにより、図６に示すように、プ
レート１３の蹴飛ばしピン９と拡大刃８の係合部１９の
係合が解かれ、蹴飛ばしピン９が拡大刃８を半径方向外
方へ押し開く。

【００１９】そこで、再びスクリュウオーガ３０とシャ
フト４を掘削用の正回転をさせると、拡大刃８は土の抵
抗を受け、ピン１８を中心として反時計方向へ回転し、
図７に示すように、ストッパー１７ａに当接して完全に
拡開するため、掘削用刃６，６と拡大刃８，８が共に地
山を掘削する。

【００２０】したがって、拡大孔４１は拡大刃８，８が
次第に拡開するのに従い、図５に示すように断面円錐形
に掘削される。そして、図７に示すように、拡大刃８，
８が最大限度拡開してそれぞれストッパー１７ａ，１７
ａに当接した段階で、掘削用刃６の回転半径Ｒよりも大
きな回転半径Ｒ₁を有する拡径孔を更に掘削できる。そ
こで必要であれば、さらにスクリュウオーガ３０及びシ
ャフト４を正回転させて所望深さの拡大孔を掘削でき
る。

【００２１】なお、拡開した拡大刃８，８を元の状態に
戻すには、スクリュウオーガ３０及びシャフト４を逆回
転させることにより、拡大刃８，８が土の抵抗を受けて
ピン１８，１８を中心として図７において時計方向へ回
転し、係合部１９が蹴飛ばしピン９に係合して拡大刃８
は拡開が阻止されて折り畳まれ、当初の状態に復帰する
ことができる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したこの発明によれば、拡大刃
をシャフトとともに回転する蹴飛ばしピンと係合させて
ロックすることにより、正回転時に拡開するのを阻止
し、逆回転時に蹴飛ばしピンが拡大刃から外れ、かつ、
拡大刃を半径方向外方へ押し出すようにしたから、これ
を正回転させると土の抵抗を受けて拡大刃が自動的に拡
開するようにしたので、拡大孔を掘削するときも正回転
で行え、したがって、所望の深さの拡径孔を形成でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す正面図

【図２】図１のＡ−Ａ断面図

【図３】地中孔掘削時の作用説明図

【図４】地中工掘削時の拡径孔掘削用ヘッドの断面平面
図

【図５】拡大孔掘削時の作用説明図

【図６】拡大孔掘削時の拡径孔掘削用ヘッドの断面平面
図

【図７】拡大孔掘削時の拡径孔掘削用ヘッドの断面平面
図

【符号の説明】

１…拡大孔掘削用ヘッド ２…接続部 ３…キー溝 ４…シャフト ５…キー部 ６…掘削用刃 ７…外筒体 ８…拡大刃 ９…蹴飛ばしピン １３…プレート １７…ブラケット １９…係合部 ４０…地中孔 ４１…拡大孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上端部に駆動軸の連結部を、下端部に直
   径方向で相対向する軸方向のキー溝を形成したシャフト
   に、該キー溝に遊嵌して係合するキー部を内周面に有す
   るとともに外周面に掘削用刃を設けた外筒体を挿入し、
   該外筒体には直径方向で相対向する少なくとも二つの位
   置においてそれぞれ拡大刃を所定角度内で回転可能に軸
   支し、かつ、該拡大刃に係合して前記シャフトの正回転
   時に拡大刃を前記掘削用刃の最大半径内に折畳み状態に
   保持するとともに、前記シャフトの逆回転時に拡大刃と
   の係合を解除して該拡大刃を外方へ押し拡開させる蹴飛
   ばしピンを前記シャフトと一体に設けたことを特徴とす
   る拡大孔掘削用ヘッド。