JPS5920819B2 - 四連式ア−スオ−ガ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、場所詰めモルタル杭造成工法で使用される
四速式アースオーガ装置に関するものである。

周知のように、場所詰めモルタル杭造成工法は橋桁を支
持する橋杭を構築したり、その他の地上構造物を構築す
るに先立って地中に構築される基礎杭の施工法の一つで
あり、その施工には、まず、構造物の構築地点にアース
オーガ装置を使用してセメントモルタルやフィルセメン
トなどのセメント組成物打設用の整孔を掘削し、つぎに
、この整孔にセメント組成物やその補強用鉄筋などを打
設あるいは挿入し、こうして造成された造成杭を基礎杭
あるいは仮杭として、その上に構造物を直接、または本
杭施工後に構造物を構築するという手順が採られる。

一方、上記橋杭やその他の巨大な地上構造物を構築する
場合に必要とされる造成杭は、橋杭の径や、地上構造物
、たとえば壁状構造物あるいは多角立体状構造物の長さ
などに適応した径や長さのものであることが必要である
。

そのため、場所詰めモルタル杭造成工法で造成される杭
は、地中に単一のものを施工することは稀であり、はと
んどの場合は、縦横あるいは円形状に多数の造成杭を施
工する必要がある。

たとえば、橋杭を構築する際の基礎杭では、橋杭の径に
見合う程度の仮想円に沿うように多数の造成杭を構築す
る必要がある。

それにもかかわらず、従来の場所詰めモルタル杭造成工
法では、セメント組成物打設用の整孔を掘削スルのに、
単一のオーガスクリュを備えた単式アースオーガ装置が
使用されていたため、多数の造成杭を構築するに際して
、大型犬重量のアースオーガ装置ないしこれを支持する
クローラクレーンを頻繁に移動させ、また、オーガスク
リュの昇降動作を頻繁に行なうことを余儀なくされ、こ
れがために、作業の煩られしさや工期の長期化を避ける
ことができなかった。

この点を加味して、近年では多連式、一般には二連式あ
るいは四速式アースオーガ装置を使用してセメント組成
物打設用の整孔な掘削することが試みられるようになっ
た。

この四速式アースオーガ装置は、クローラクレーンに垂
下に保持されたリードにオーガスクリュ駆動ユニットを
昇降自在に取り付けるとともに、この駆動ユニットによ
って回転駆動される四本のオーガスクリュを同一平面内
で上記駆動ユニットに吊持させた構成となっている。

このような四速式アースオーガ装置を使用する場合には
、従来の単式アースオーガ装置にあっては一時に一本の
整孔が掘削されるようになるため、場所詰めモルタル杭
造成工法の施工能率が一気に向上される。

しかしながら、上記のように、との四速式アースオーガ
装置の四本のオーガスクリュはすべて同一平面内に配置
され、しかもそれら相互の位置関係は、それらに共通の
取付枠などによって固定的に設定されているため、直線
状に整孔を並設する場合には何らの不都合を生じること
なく能率良く掘削ができるが、曲線に沿って整孔を並設
する場合には難点がある。

たとえば、上記橋杭を構築する場合には、造成杭は橋杭
の径に応じた大きな仮想円に沿って多数並設される必要
があるが、上記四速式アースオーガ装置を使用して整孔
を掘削する場合、その四本のオーガスクリュが同一平面
内に配置されているところから、直線に沿って並設され
た四つづつの整孔が、それぞれ上記仮想円の円弧に沿う
よう直線状に形成されるに過ぎず、これがために、上記
仮想円が、設計上、大径のものである場合にはそれほど
の問題は生じないが、比較的小径のものである場合には
問題があり、施工不可能になることもある。

この場合には、結局、上述した従来の単式アースオーガ
装置によらざるを得なくなる。

また、この四速式アースオーガ装置を使用する場合の他
の問題点は、既設構造物の近傍に構造物を新設する際の
基礎杭として、場所詰めモルタル杭造成工法による造成
杭を使用するときには、その施工能率が低下するという
点である。

たとえば、入り込み状に構築された既設構造物で囲まれ
た土地のコーナ部に、場所詰めモルタル杭造成工法によ
って造成杭を施工するような場合には、上記したように
、四本のオーガスクリュが同一平面内にあること、およ
び、アースオーガ装置ないしクローラクレーンが大型犬
重量であることなどによって、コーナ部に杭を彎曲線に
沿って並設し難＜、シかも、その移動が犬がかりな作業
になるからである。

この発明は以上の事情に鑑みてなされたものであり、四
本のオーガスクリュが各別に接続される四つのオーガス
クリュ連結用の継手のうち、中央部の二つの継手のみを
固定的に配備させ、残りの外側の二つの継手をこの中央
部の二つの継手のそれぞれに対して水平方向で揺動可能
な構成とすることによって、四速式アースオーガ装置の
四本のオーガスクリュをすべて同一仮想円周上に位置さ
せたり、あるいは、クローラクレーンの移動を最少限度
にとどめて狭い場所での場所詰めモルタル杭造成工法の
施工を容易にすることのできる四速式アースオーガ装置
を提供することを目的とする。

つぎに、この発明を図示した実施例にしたがって説明す
る。

第１図において、１はクローラクレーンを示し、このク
ローラクレーン１にブーム２を介してり−ダ３が垂直に
保持され、このリーダ３に沿ってその前面に案内レール
４が配備される。

また、この案内レール４に昇降枠５が係合腕６によって
支持され、この昇降枠５が、上記リーダ３０頂部に配備
されたシーブ７およびこれに巻掛けられたワイヤ８から
なる吊下げ機構９によって懸吊される。

さらに、昇降枠５には、後述するオーガスクリュ駆動源
１４やモルタル注入装置３５が装備されてオリ、オーガ
スクリュ駆動源１４によって駆動される四つの継手１ζ
、１１１，１１．Ｌ、１１ｂに、それぞれオーガスクリ
ュ１２の上端部が着脱される構成となっている。

一方、第１図に示されるように、クローラクレーン１は
上下方向で出退される支持脚１３を備えており、この支
持脚１３が退入された状態で移動可能となり、場所詰め
モルタル杭造成工法の施工地点ではこの支持脚１３が突
出されて位置固定される。

第２図から明らかなように、オーガスクリュ駆動源１４
としては、たとえば電動機が採用され・これは、正面視
において左右一対のものが倒立状に昇降枠５に取付けら
れ、その回転出力軸１４．Ｌの回転中心位置が第４図に
符号Ｐｉ ＩＰ２で示される。

また、昇降枠５の内部において、一対のオーガスクリュ
駆動源１４の回転出力軸１４ａの前面に第１取付枠１５
が配備され、この第１取付枠１５には、第３図および第
４図から明らかなように、左右一対の第１回転軸１６．
１６の上半部が垂直に支持される。

すなわち、第１回転軸１６はその上半部の上下部力ζ第
１取付枠１５との間に介在されたベアリング１７１！、
１７ｂによって支持される。

そして、この第１回転軸１６と上記回転出力軸１４３と
が第１伝達機構１８によって連結される。

図示例においては、第１伝達機構１８として、回転出力
軸１４．Ｌに固着された駆動ギヤ１８１と、第１回転軸
１６の上半部にナツト１９を介して固着された従動ギヤ
１８ｂと、これら駆動ギヤ１８１および従動ギヤ１８ｂ
の双方に噛合するアイドルギヤ１８ｃとから構成された
減速ギヤ機構が例示され、上記アイドルギヤ１８ｃは昇
降枠５にベアリング２０ａ、２０ｂを介して垂直に軸支
され、その回転中心位置が第４図に符号Ｐ１＊Ｐ２で示
される。

一方、第１取付枠１５の下方に、この第１取付枠１５の
左右に振分けて一対の第２取付枠２１゜２１が配備され
る。

この第２取付枠２１には、上記第１回転軸１６の下半部
が貫入されており、この第１回転軸１６の下端部と第２
取付枠２１との間にベアリング２２が介在される。

また、第２取付枠２１の一端上部に、第１回転軸１６を
取囲むように筒状継手部２１．Ｌが形成されており、こ
の筒状継手部２１ａが摺動材２３を介して上記第１取付
枠１５に形成された筒状継手部１５ａに回転のみ自在に
嵌合される。

この第２取付枠２１の摺動端部には、上下のベアリング
２４ ＠ ｓ ２４ ｂを介して第２回転軸２５が垂直
に軸支される。

そして、この第２回転軸２５が上記第１回転軸１６に第
２伝達機構２６によって連結される。

図示例において、第２伝達機構２６は上記した第１伝達
機構１８と類似のギヤ機構で構成されており、このギヤ
機構は、第１回転軸１６の下半部に固着されたギヤ２６
１と、第２回転軸２５に固着された従動ギヤ２６ｂと、
ギヤ２６１および従動ギヤ２６ｂの双方に噛合するよう
に配備されたアイドルギヤ２６ｃとからなり、アイドル
ギヤ２６ｃはその上下端部がそれぞれ第２取付枠２１に
ベアリング２７、＠２７ｂによって軸支される。

さらに、左右一対の第２取付枠２１．２１の相互間には
、各第２取付枠２１．２１の一端側壁面２１ａ、２１ｂ
にそれぞれ固着され、カリ、相互に噛合された一対の円
弧状ギヤ２８ａｓ２８ｂからなる同調ギヤ機構２８が介
在される。

なお、第３図および第４図において、２９．２９および
３０゜３０はそれぞれ第１回転軸１６の上端部周囲およ
び第２回転軸２５の上端部周囲に配置されたベアリング
押え輪を示す。

つぎに、第２図および第４図に示されるように、昇降枠
５と左右一対の第２取付枠２１．２１との間には、それ
ぞれ、シリンダ３１．３１が介在され、このシリンダ３
１における外筒３１ａの後端部が垂直ビン３２によって
昇降枠５側に軸支され、また、そのピストンロンド３１
ｂの先端部が垂直ピン３３によって第２取付枠２１の長
手方向中間部に軸支される。

この場合、シリンダ３１は第２取付枠２１を第１回転軸
１６０周りで水平揺動させるための揺動付与機構を構成
しているのであって、この揺動付与機構としては、シリ
ンダによる場合のほかに、スクリュ機構などを使用する
こともできる。

なお、第２図および第３図に示されるように、冒頭に記
した継手１１ａｓ１１ｂｓ１１ａ＊１１ｂはそれぞれ第
１回転軸１６、第２回転軸２５の各下端に一体に形成さ
れており、これら四つの継手１１１１１ｂ、１１ａ、１
１ｂに対して、第１図に示されるように、オーガスクリ
ュ１２がそれぞれ着脱される構成となっている。

また、第２図に示されるように、昇降枠５にはフィルセ
メントやセメントモルタルなどの注入装置３５が塔載さ
れる。

以上によれば、第４図から明らかなように、揺動付与機
構としてのシリンダ３１を出退させることにより、それ
に応動して、第２取付枠２１が第１回転軸１６の周りで
一定角度θにわたって前後方向に揺動される。

この場合、左右一対の第２取付枠２１．２１の相互間は
同調ギヤ機構２８によって連動されているので、各第２
取付枠２１ 、２１に連結されている二基のシリンダ３
１．３１を同調制御しなくても、一対の第２取付枠２１
、２１が同一角度だけ同調揺動される。

すなわち、第４図に示される一対のシリンダ３１．３１
を正確に同調させて出退させるための油圧制御機構を特
別に設けなくても、一つの送圧路から分岐させて一対の
シリンダ３１．３１に送圧する方法を採れば、一方のシ
リンダ３１が一方の第２取付枠２１を水平揺動させるの
に伴ない、この第２取付枠２１の揺動が同調ギヤ機構２
８を介して他方の第２取付枠２１に伝達され、結局、一
対の第２取付枠２１．２１が同一速度で前後同一方向に
揺動され、この場合に他方のシリンダ３１からは他方の
第２取付枠２１に揺動力が付与される。

そして、第２取付枠２１の揺動中において、第２伝達機
構２６を構成しているアイドルギヤ２６ｃは、第３図か
ら明らかなように、第１回転軸１６のギヤ２６１に噛合
したままその周囲を公転する。

したがって、第１回転軸１６から第２回転軸２５への回
転力伝達は、第２取付枠２１力ζ第４図に示された角度
θの範囲内におけるどの角度に設定されている場合でも
可能である。

つぎに、場所詰めモルタル杭造成工法を施工する場合に
ついて説明する。

たとえば、第５図に示されるように、入り込み状に構築
された既設構造物Ｍで囲まれる狭小面積の土地Ｇにおい
て、その既設構造物Ｍのコーナ部に沿う仮想線りに沿っ
てモルタル杭を造成する場合、その仮想線りの直線部！
、！においては、第４図に示されるように、シリンダ３
１．３１を中間部位まで伸長させて、左右の第２取付枠
２１゜２１を左右方向に一直線状に設定し、四本のオー
ガスクリュ１２・・・・・・を同一平面内に位置させて
、順次整孔を掘削する。

この際には、オーガスクリュ駆動源１４を駆動させつつ
、吊下げ機構９によって昇降枠５を徐々に降下させ、各
オーガスクリュ１２・・・・・・を地中へ貫入させる。

そして、オーガスクリュ１２・・・・・・が地中に所定
深さまで貫入した時点で、吊下げ機構９によって昇降枠
５とともにオーガスクリュ１２・・・・・・を地中から
引き抜き、または引き抜きつつ、注入装置３５から掘削
された整孔内へフィルセメントなどのセメント組成物を
注入する。

オーガスクリュ駆動源１４を駆動させると１第１伝達機
構１８によって回転出力軸１４１から第１回転軸１６へ
回転力が伝達され、さらに、第２伝達機構２６によって
第１回転軸１６から第２回転軸２５へ回転力が伝達され
る。

この場合、共通の第２取付枠２１に取付けられている第
１回転軸１６と第２回転軸２５が同一方向に回転される
ため、一対のオーガスクリュ駆動源１４．１４の回転方
向を互に逆向きとなるように設定しておけば、左右方向
で並設された四本のオーガスクリュ１２・・・・・・の
それぞれの回転方向が左側の二本のものと右側の二本の
ものでは逆向きとなり、これがために、掘削中に昇降枠
５に加わる回転反力が相殺されることになるから好まし
い。

つぎに、仮想線りのコーナ部！１においては、シリンダ
３１．３１を引き込んで左右一対の第２取付枠２１．２
１を、第４図一点鎖線で示すように第１取付枠１５の後
方側へ揺動させ、これによって、第１回転軸１６と第２
回転軸２５とを上記コーナ部！１上に位置するように設
定する。

この状態から、上述した手順によって整孔Ｘを掘削し、
その中へセメント組成物を打設する。

また、第６図に示されるように、橋杭などの円柱状構造
物の基礎杭を場所詰めモルタル杭造成工法によって造成
するには、シリンダ３１．３１を突出させて、第４図仮
想線で示すように第２取付枠２１．２１を第１取付枠１
５の前面側へ揺動させ、これによって、第１回転軸１６
．１６と第２回転軸２５．２５とを仮想円Ｌ１に沿って
並設させ、この仮想円Ｌｌの外側にクローラクレーン１
を設置造成を行なう。

逆に、クローラクレーン１を仮想円Ｌ１の中心部に設置
して、その周りでリーダ３を回動させつつ造成するには
、第４図一点鎖線で示すように、第２取付枠２１．２１
を第１取付枠１５の後方側に揺動させる。

これらの場合の施工手順は上述したところと同様である
。

なおＹは整孔を示す。

以上、詳述したように、この発明によれば、場所詰めモ
ルタル工法を高能率で施工することができる四速式のア
ースオーガ装置でありながら、従来の四速式アースオー
ガ装置の難点とされていた曲線に沿って整孔を並設する
場合の不都合を解消することができるものである。

すなわち、この発明の四速式アースオーガ装置では、四
本のオーガスクリュの外側に配設される二本のオーガス
クリュを内側の二本のオーガスクリュに対して前面側か
ら後面側に至る所定の角度内で任意の角度に設定するこ
とができるため、四本のオーガスクリュを任意曲率の同
一仮想円周上に配列させることができ、これがために、
曲線に沿う杭の造成や狭い場所での杭の造成が容易にな
り、工期も短縮される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る回連式アースオーガ装置の側面
図、第２図は昇降枠部分の側面図、第３図は駆動系の要
部を示す断面図、第４図は要部の平面図、第５図および
第６図は場所詰めモルタル杭造成工法の説明図である。 ３・・・・・・リーダ、５・・・・・・昇降枠、９・・
・・・・吊下げ機構、１１．Ｌ、１１ｂ・・・・・・継
手、１２・・・・・・オーガスクリュ、１４・・・・・
・オーガスクリュ駆動源、１４．Ｌ・・・・・・回転出
力軸、１５・・・・・・第１取付枠、１６・・・・・・
第１回転軸、１８・・・・・・第１伝達機構、２１・・
・・・・第２取付枠、２５・・・・・・第２回転軸、２
６・・・・・・第２伝達機構、２８・・・・・・同調ギ
ヤ機構、３１・・・・・・シリンダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 垂直に保持されるリーダと、このリーダに吊下げ機
   構を介して昇降自在に装着された昇降枠と、この昇降枠
   に取付けられた一対のオーガスクリュ駆動源と、互に並
   設されたオーガスクリュ連結用の四つの継手とを備え、
   上記昇降枠に、一対の第１回転軸を垂直に軸支する第１
   取付枠を固定し、その一対の第１回転軸の各下端に、上
   記オーガスクリュ連結用の四つの継手のうち中央部の一
   対の継手をそれぞれ設けるとともに、その各上端部を第
   １伝達機構を介して上記一対のオーガスクリュ駆動源の
   各回転出力軸に各別に連結し、上記各第１取付枠に第１
   回転軸の周りに水平揺動自在に第２取付枠体をそれぞれ
   設け、その各揺動端部に、第１回転軸に対して平行に第
   ２回転軸をそれぞれ軸支し、共通の上記第２取付枠体に
   軸支された第１回転軸と第２回転軸とを第２伝達機構を
   介して連結するとともに、第２回転軸の下端に、上記オ
   ーガスクリュ連結用の四つの継手のうち外側部の一対の
   継手を各別に固着し、さらに、上記第２取付枠体を揺動
   させる揺動付与機構を、この第２取付枠体と上記昇降枠
   との間に介設したことを特徴とする四速式アースオーガ
   装置。 ２ 一対の第１取付枠体に水平揺動自在にそれぞれ設け
   られた第２取付枠体の相互間に同調ギヤ機構を介在した
   特許請求の範囲第１項記載の四速式アースオーガ装置。