JP7318921B2

JP7318921B2 - 砕石杭形成用のアタッチメント及びそれを備える砕石杭形成装置

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Publication number: JP7318921B2
Application number: JP2019171353A
Authority: JP
Inventors: 哲也尾鍋
Original assignee: Onabe Gumi KK
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Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2019-09-20
Publication date: 2023-08-01
Anticipated expiration: 2039-09-20
Also published as: JP2021046755A

Description

本明細書に開示する技術は、砕石杭形成用のアタッチメント及びそれを備える砕石杭形成装置に関する。

液状化対策等の地盤改良のために、地中に砕石杭を形成する方法が用いられている。地中に砕石杭を形成する方法としては、地中に挿入されて空間を形成し、地中から上昇しつつ空間に砕石杭を形成するアタッチメントを用いることがある。この種のアタッチメントは、円筒部と、円筒部内に回転可能に配置され、基端側と先端側に分離可能なシャフトと、シャフトの基端側と先端側を接続する接続構造を備えている。シャフトの基端側と先端側との接続構造は、円筒部内に配置されている。シャフトを正転方向の回転することによってアタッチメントを挿入しながら地中に空間を形成する。アタッチメントが地中に挿入されると、円筒部の内部空間には砕石が投入され、シャフトを反転方向の回転することによってアタッチメントを引き抜きながら砕石杭を形成する。例えば、特許文献１には、砕石杭形成用のアタッチメントの一例が開示されている。

特開２０１０－２４８８８５号公報

従来のアタッチメントでは、シャフトの基端側と先端側部は接続構造により接続されており、先端側は取り換え可能となっている。接続構造は円筒部内に配置されているため、砕石杭を形成する際には、砕石が投入された円筒部の内部空間で、シャフトと共に接続構造が回転する。すなわち、接続構造は、円筒部内に投入された砕石の中で砕石と接触しながら回転する。このため、円筒部内の砕石との接触により、接続構造に摩耗等の不具合が生じることがあった。本明細書は、シャフトの基端側と先端側との接続構造に不具合が生じることを抑制する技術を開示する。

本明細書に開示するアタッチメントは、地中に形成した空間に砕石杭を形成する砕石杭形成装置に取付けられ、地中に挿入されて空間を形成し、地中から上昇しつつ空間に砕石杭を形成する砕石杭形成用のアタッチメントである。アタッチメントは、円筒部と、基端側シャフトと先端側シャフトとの少なくとも２つに分離可能なシャフトシャフトと、接続構造と、カバーを備えている。シャフトは、円筒部内に回転可能に配置されており、駆動装置からの駆動力により回転する。接続構造は、円筒部内に配置されており、基端側シャフトの先端部と先端側シャフトの基端部とを接続する。カバーは、円筒部内に配置されており、接続構造の周囲を覆う。

上記のアタッチメントでは、基端側シャフトと先端側シャフトを接続する接続構造を覆うカバーを備えることによって、砕石杭を形成する際に円筒部内に投入される砕石と接続構造とが直接接触することを抑制することができる。これにより、円筒部内に投入される砕石によって接続構造に不具合が生じることを抑制することができる。

また、本明細書に開示する砕石杭形成装置は、地中に形成した空間に砕石杭を形成する。砕石杭形成装置は、地中に挿入されて空間を形成し、地中から上昇しつつ空間に砕石杭を形成するアタッチメントと、回転駆動力を発生させる駆動装置と、を備えている。アタッチメントは、円筒部と、基端側シャフトと先端側シャフトとの少なくとも２つに分離可能なシャフトシャフトと、接続構造と、カバーを備えている。シャフトは、円筒部内に回転可能に配置されており、駆動装置からの駆動力により回転する。接続構造は、円筒部内に配置されており、基端側シャフトの先端部と先端側シャフトの基端部とを接続する。カバーは、円筒部内に配置されており、接続構造の周囲を覆う。

上記の砕石杭形成装置は、接続構造の周囲を覆うカバーを備えたアタッチメントを備えている。このため、上記のアタッチメントと同様の作用効果を奏することができる。

実施例１、２に係る砕石杭形成装置の概略構成を示す図。アタッチメントを別の角度からみた図。ロッドと螺旋部と回転入力軸の概略構成を示す図。ロッドと螺旋部と回転入力軸の概略構成を示す分解図。図３の要部Ｖの拡大断面図。図５のＶＩ－ＶＩ線における断面図。実施例２に係る砕石杭形成装置の接続構造とカバーの概略構成を示す断面図。

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。

（特徴１）本明細書に開示するアタッチメントでは、基端側シャフトの先端部と先端側シャフトの基端部のうち一方の端部は、シャフトの軸線方向に伸びており、基端側シャフトの先端部と先端側シャフトの基端部のうち他方の端部が挿入される挿入穴と、シャフトの軸線に対して垂直に貫通する貫通孔と、を備えていてもよい。接続構造は、貫通孔内に配置され、挿入穴に挿入された他方の端部と係合して他方の端部が一方の端部から脱落することを規制するピンを備えていてもよい。カバーは、貫通孔を覆っていてもよい。このような構成によると、カバーによって、基端側シャフトと先端側シャフトを接続するピンが貫通孔から抜けることを防止できる。また、カバーが貫通孔内に土砂等が侵入することを抑制するため、接続構造に不具合が生じることを抑制することができる。

（特徴２）本明細書に開示するアタッチメントでは、基端側シャフトの先端部は、先端側シャフトの基端部と接続される第１部分と、第１部分に隣接し、第１部分より基端側に配置される第２部分と、を備えていてもよい。第１部分の外周の径は、第２部分の外周の径より大きくされていてもよい。カバーは、カバーの基端側に設けられ、第１部分の基端に係合する突起を備え、突起が第１部分の基端に係合することでカバーが基端側シャフトに支持されていてもよい。このような構成によると、カバーが突起を備えることによって、簡易な構成でカバーを接続構造の周囲に固定することができる。

（特徴３）本明細書に開示するアタッチメントでは、先端側シャフトの基端部は、基端側シャフトの先端部と接続される第３部分と、第３部分に隣接し、第３部分より先端側に配置される第４部分と、第３部分と第４部分との間に配置され、第３部分の外周面より外周側に突出する突起と、を備えていてもよい。カバーは、その先端が突起に当接し、突起によってカバーが先端側シャフトに支持されていてもよい。このような構成によると、先端側シャフトの基端部が突起を備えることによって、簡易な構成でカバーを接続構造の周囲に固定することができる。また、上記の構成を備えると、先端側シャフトを取り換える際には、カバーを接続構造に配置した後で先端側シャフトを取り付けることになる。多くの場合、基端側シャフトより先端側シャフトのほうが短いため、上記の構成を備えることによって、先端側シャフトを取り換える際にカバーを配置する作業を容易にすることができる。

（実施例１）
以下、本実施例に係る砕石杭形成装置１００について説明する。図１に示すように、砕石杭形成装置１００は、地盤改良機４０と、地盤改良機４０に装着されるアタッチメント１０を備えている。地盤改良機４０は、地盤改良機本体構造１と、運転席としてのキャビン７と、低接地圧で不整地を移動可能な無限軌道であるクローラ６と、施工時において地盤改良機４０の揺動を抑制するアウトリガー５を備えている。

地盤改良機４０は、さらに、アタッチメント１０を操作するための構成を備えている。すなわち、地盤改良機４０は、アタッチメント１０にモータ出力軸２７を介して回転駆動力を供給する駆動装置１１と、昇降ガイドレール９を有するリーダー４と、リーダー４を支持するためのリーダー取付ベース２と、リーダー４の傾きを操作する油圧シリンダー３と、リーダー４の下端部においてリーダー４と一体的に形成されている延長脚柱８と、を備えている。

図２、３に示すように、アタッチメント１０は、フィン１３が設けられた円筒部１２と、螺旋部４２と、円筒部１２の振れ止め用の包囲枠３０と、円筒部１２の上端に取付けられるトップカバーケース１６と、砕石投入装置３２と、包囲枠３０を支持する取付プレート３７と、砕石投入装置３２を支持する支持アーム３９と、アタッチメント１０による施工状態を管理する施工管理装置４１と、を備えている。

円筒部１２には、砕石投入孔１５が形成され、砕石投入孔１５は開閉蓋２０によって塞がれている。砕石投入装置３２は、ホッパー部３３と、ホッパー部３３の下部に配置されるシュート部３４を備えている。砕石投入孔１５は、アタッチメント１０が地中を掘削する際には開閉蓋２０によって閉じられている。これによって、砕石投入孔１５から土砂が侵入することを防止できる。また、円筒部１２内に砕石を投入する際には開閉蓋２０が開けられる。これによって、砕石投入装置３２に投入した砕石を砕石投入孔１５から円筒部１２内に投入することができる。通常用いられる砕石は、岩石を粉砕したものであるため一定の形状ではなく、約２～５０ｍｍの直径を有するが、これに限定されない。砕石は、２ｍｍよりも小さな直径のものを含んでいてもよいし、５０ｍｍより大きな直径のものを含んでいてもよい。アタッチメントの形状を変えることで５０ｍｍより大きな直径のものも扱うことができる。また、砕石は、地盤改良用の杭として用いられる種々の材料を含み、例えば、自然砕石や砂利、砂といった自然物、あるいはコンクリートの破片、廃瓦、鉱津といった人工物などを含む。

図３を参照して、螺旋部４２について説明する。図３では、螺旋部４２とロッド５０と回転入力軸２６を見易くするために、円筒部１２の図示を省略している。以下、円筒部１２の軸方向に沿って、駆動装置１１が配置されている方向（＋Ｚ方向）を「基端」といい、その反対方向（－Ｚ方向）を「先端」ということがある。

図３に示すように、螺旋部４２は、円筒部１２内でロッド５０に接続されている。具体的には、螺旋部４２の基端部４４は、接続構造６０により、ロッド５０の先端部５２に接続されている（図４参照）。接続構造６０は、その周囲をカバー７０によって覆われている。なお、接続構造６０とカバー７０については、後に詳述する。ロッド５０の基端部は、回転入力軸２６の先端部に接続されており、回転入力軸２６の基端部は、駆動装置１１のモータ出力軸２７に接続されている（図１参照）。回転入力軸２６は、モータ出力軸２７の回転駆動力に応じて回転し、その回転駆動力を、回転入力軸２６に接続されるロッド５０に伝達し、さらに、ロッド５０を介して螺旋部４２に伝達する。螺旋部４２の先端には掘削翼が設けられている。掘削翼は、螺旋部４２の先端に向かうにしたがって径が大きくなる螺旋状に形成されている。掘削翼の略全体は円筒部１２内に配置されており、掘削翼の先端の一部のみが円筒部１２の先端から突出している（図１及び図２参照）。なお、掘削翼は地中を掘削できる形状であればよく、その形状は特に限定されない。また、掘削翼の先端は、円筒部１２から突出していなくてもよい。

図１及び図２に示すように、円筒部１２の周囲には、螺旋状のフィン１３が形成されている。フィン１３は、螺旋部４２の螺旋（すなわち、掘削翼）と同一方向の螺旋形状を有している。後述するように、アタッチメント１０が地中を掘削する際は、円筒部１２と螺旋部４２は、同一方向に回転するようになっている。これにより、螺旋部４２の掘削によって生じた掘削土砂がフィン１３によって上方に運搬されることになる。なお、本実施例では、円筒部１２の周囲にフィン１３が設けられているが、フィン１３は設けられていなくてもよい。この場合には、螺旋部４２の掘削によって生じた掘削土砂が上方に運搬されないため、掘削の際に地表に掘削土砂が排出されない。

なお、トップカバーケース１６の内部には、図示しないワンウエイクラッチ機構を備えている。ワンウエイクラッチ機構は、掘削時の回転方向の駆動においては、自動的に螺旋部４２と円筒部１２とが一体として回転する作動状態とする。一方、掘削時の回転方向と逆方向の回転駆動においては、ワンウエイクラッチ機構は、螺旋部４２に駆動装置１１の回転駆動力を伝達する一方で、円筒部１２には駆動装置１１の回転駆動力が伝達されない。その結果、螺旋部４２で砕石に圧力を印加する一方で、円筒部１２の回転は停止する。以下、円筒部１２と螺旋部４２が同一方向に回転する方向、すなわち、掘削時の回転方向を「正転方向」といい、掘削時の回転方向と逆方向に回転する方向、すなわち、螺旋部４２で砕石に圧力を印加する回転方向を「反転方向」ということがある。

ここで、図４～図６を参照して、接続構造６０及びカバー７０について説明する。図４は図３に示すロッド５０と螺旋部４２と回転入力軸２６の分解図であり、ロッド５０と螺旋部４２が接続されておらず、また、ロッド５０と回転入力軸２６が接続されていない状態を示す。なお、図４では、カバー７０の図示を省略している。図５は、図３の要部Ｖの拡大断面図であり、図６は、図５のＶＩ－ＶＩ線における断面図である。

まず、接続構造６０について説明する。図４～図６に示すように、接続構造６０は、螺旋部４２の基端部４４とロッド５０の先端部５２を接続している。螺旋部４２は地中を掘削するために用いられるため、ロッド５０や回転入力軸２６等の他の部材と比較して消耗し易い。螺旋部４２が接続構造６０によってロッド５０に着脱可能に接続されることによって、消耗した螺旋部４２のみを取り換えることができる。螺旋部４２の基端部４４は、螺旋部４２をその軸方向に沿って上方から見たときに、略正六角形となっている。すなわち、図６に示すように、基端部４４の軸線と直行する断面は、略正六角形となっている。

ロッド５０の先端部５２は、その外形が略円形となっている。すなわち、先端部５２は、ロッド５０を軸方向に沿って見たときの形状、及び、先端部５２の軸線と直行する断面の外形が、略円形となっている（図６参照）。先端部５２は、図５に示すように、螺旋部４２と接続される第１部分５２ａと、第１部分５２ａに隣接し、第１部分５２ａより基端部側に配置される第２部分５２ｂを備えている。第１部分５２ａの外周の径は、第２部分５２ｂの外周の径より大きくされている。

先端部５２には、挿入穴５４と、第１貫通孔５６と、第２貫通孔５８が設けられている。挿入穴５４は、ロッド５０の軸線方向に伸びており、先端側が開口している。挿入穴５４は、ロッド５０の軸線方向に沿ってロッド５０を下方から見たときに、略正六角形となっている。すなわち、図６に示すように、挿入穴５４の軸線と直行する断面は、螺旋部４２の基端部４４の形状に倣った略正六角形となっている。挿入穴５４は、螺旋部４２の基端部４４の外形よりわずかに大きくされている。このため、螺旋部４２の基端部４４は、挿入穴５４内に挿入可能となる。また、図５に示すように、挿入穴５４と基端部４４との間の距離ｄ１は、比較的小さい。この距離ｄ１が小さいほど、挿入穴５４と基端部４４が係合して基端部４４が挿入穴５４とから外れ難くなる。なお、本実施例では、挿入穴５４と螺旋部４２の基端部４４が略正六角形であるが、このような構成に限定されない。挿入穴と螺旋部の基端部が相対回転不能に係合する形状であればよく、その形状は特に限定されない。

第１貫通孔５６は、ロッド５０の軸線に対して垂直に伸びている。第１貫通孔５６は、挿入穴５４の表面から陥入した溝５６ａと、螺旋部４２の基端部４４の表面から陥入した溝４６に接続しており、これらの溝５６ａ、４６は挿入穴５４及び基端部４４の略六角形のうちの１辺と平行に設けられている。すなわち、溝５６ａと溝４６によって、後述するピン６２を案内する貫通孔が形成され、この貫通孔の両端に第１貫通孔５６が接続されている。先端部５２には、２つの第１貫通孔５６が設けられている。第１貫通孔５６のうちの一方は、基端側に設けられ、第１貫通孔５６のうちの他方は、先端側に設けられる。また、２つの第１貫通孔５６のそれぞれには対応する溝５６ａ，４６が接続されており、溝５６ａ，４６は挿入穴５４の略六角形の対辺に沿って設けられている。

第１貫通孔５６及び溝５６ａ、４６内には、ピン６２が挿入されている。詳細には、挿入穴５４内に螺旋部４２の基端部４４が挿入された状態で、ピン６２は第１貫通孔５６及び溝５６ａ、４６内に挿入される。ピン６２が溝５６ａ，４６内に挿入されることで、ロッド５０の挿入穴５４から、螺旋部４２の基端部４４が脱落することが防止される。すなわち、挿入穴５４内に挿入された螺旋部４２の基端部４４が固定され、螺旋部４２の基端部４４とロッド５０の先端部５２が接続される。また、２つの第１貫通孔５６とそれらに対応する溝５６ａ、４６のそれぞれに、ピン６２が挿入される。上述したように、２つの第１貫通孔５６（及び対応する及び溝５６ａ、４６）は、基端側と先端側に設けられると共に、挿入穴５４の略六角形の対辺に沿って設けられる。このため、２つの第１貫通孔５６（及び対応する及び溝５６ａ，４６）内にピン６２を挿入することにより、螺旋部４２の基端部４４とロッド５０の先端部５２を安定して接続することができる。なお、本実施例では、ロッド５０の先端部５２には第１貫通孔５６（及び対応する及び溝５６ａ，４６）が２つ設けられているが、ロッド５０の先端部５２に設けられる第１貫通孔５６（及び対応する及び溝５６ａ，４６）の数は特に限定されない。例えば、ロッド５０の先端部５２に第１貫通孔５６（及び対応する及び溝５６ａ，４６）を３つ以上設けてもよい。

第２貫通孔５８は、ロッド５０の軸線に対して垂直、かつ、第１貫通孔５６の軸線に対して垂直に伸びている。第２貫通孔５８は、その一端が第１貫通孔５６と対応する溝５６ａ、４６に接続し、先端部５２内を貫通し、その他端が先端部５２の外部に接続している。第２貫通孔５８の一端は、第１貫通孔５６に対応する溝５６ａ，４６で形成される貫通孔の軸線の略中心に接続している。先端部５２に設けられる第２貫通孔５８の数は、第１貫通孔５６と同数となっている。本実施例では、先端部５２に第２貫通孔５８が２つ設けられており、第２貫通孔５８のうちの一方は、２つの第１貫通孔５６のうちの一方に対応する溝５６ａ、４６に接続され、第２貫通孔５８のうちの他方は、第１貫通孔５６のうちの他方に対応する溝５６ａ、４６に接続されている。

第２貫通孔５８内には、ボルト６４が挿入されている。詳細には、第１貫通孔５６及び対応する溝５６ａ、４６内にピン６２が挿入された状態で（すなわち、挿入穴５４内に螺旋部４２の基端部４４が挿入され、さらに第１貫通孔５６内にピン６２が挿入された状態で）、ボルト６４は第２貫通孔５８内に挿入される。ボルト６４は、第１貫通孔５６及び対応する溝５６ａ、４６内に挿入されたピン６２に当接するまで挿入される。これにより、ピン６２が螺旋部４２の基端部４４に押し付けられ、ピン６２が第１貫通孔５６から抜けることをより適切に抑制することができる。

次に、カバー７０について説明する。カバー７０は、接続構造６０の外周を覆うカバー円筒部７２と、カバー円筒部７２の基端側に設けられ、カバー円筒部７２よりカバー７０の内周側に突出する突出部７４を備えている。カバー円筒部７２は、周方向に全周に亘って設けられ、その内周の径がロッド５０の先端部５２の第１部分５２ａの外周の径よりわずかに大きくされている。カバー円筒部７２の軸方向の寸法は、第１部分５２ａの軸方向の寸法と略一致している。

突出部７４は、周方向に全周に亘って設けられ、その外周の径がカバー円筒部７２の外周の径と略一致している。突出部７４の内周の径は、ロッド５０の先端部５２の第１部分５２ａの外周の径より小さく、かつ、第２部分５２ｂの外周の径より大きくされている。これにより、突出部７４が第１部分５２ａ（別言すると、第１部分５２ａと第２部分５２ｂの境界に形成される段差部）に係合し、カバー７０がロッド５０に支持される。このため、カバー円筒部７２が第１部分５２ａ（すなわち、接続構造６０）の外周を覆う位置に配置される。すなわち、カバー７０は、カバー７０の自重によって接続構造６０の周囲の位置に回転可能に配置される。このため、カバー７０を径方向に押し付けて固定することなく、カバー７０を接続構造６０の周囲に配置することができる。

また、図５に示すように、カバー７０と第１部分５２ａとの間の距離ｄ２は、挿入穴５４と基端部４４との間の距離ｄ１より大きくされている。この距離ｄ２が小さ過ぎると、カバー７０と第１部分５２ａとの間に侵入した砕石がカバー７０と第１部分５２ａとの間に挟まり、カバー７０と第１部分５２ａが挟まった砕石によって相対的に固定されることがある。そのような状態になると、カバー７０を接続構造６０の周囲から取り外すことが困難となる。この距離ｄ２が比較的大きくされていることによって、カバー７０と第１部分５２ａとの間に砕石が侵入した場合であっても、カバー７０が侵入した砕石によって取り外し難くなることを抑制できる。また、上述したように、カバー７０は自重によって接続構造６０の周囲に配置されており、径方向に固定されていない。このため、カバー７０と第１部分５２ａとの間の周方向の一部に砕石が挟まったとしても、カバー７０が径方向にずれることによってカバー７０と第１部分５２ａとの間に挟まった砕石が移動し、カバー７０と第１部分５２ａが固定され難くなる。なお、本実施例では、カバー７０の外周面と第１部分５２ａの内周面の間への異物の侵入をより防止するため、突出部７４は周方向に全周に亘って設けられているが、このような構成に限定されない。突出部７４によってカバー７０がロッド５０に支持される構成であればよく、例えば、突出部は周方向の一部に設けられていてもよい。

螺旋部４２は、取り換え可能となっている。ロッド５０への螺旋部４２の取付けは、以下の手順で実行される。まず、螺旋部４２の基端部４４をロッド５０の挿入穴５４内に挿入する。次いで、第１貫通孔５６及び対応する溝５６ａ、４６内にピン６２を挿入する。これにより、螺旋部４２がロッド５０に取付けられる。次いで、第２貫通孔５８内にボルト６４を挿入して、ピン６２を固定する。次いで、カバー７０の先端側（突出部７４が設けられていない端部）からロッド５０の基端部を挿入する。カバー７０をロッド５０の先端側に移動させると、突出部７４がロッド５０の第１部分５２ａに係合して、カバー７０はロッド５０に支持される。これにより、カバー７０が接続構造６０の外周を覆う位置に配置され、螺旋部４２の取付けが完了する。

次に、砕石杭形成装置１００が砕石杭を形成する際の砕石杭形成装置１００の動作について説明する。

まず、アタッチメント１０の位置合わせを行う。アタッチメント１０の位置合わせは、クローラ６の駆動によって地盤改良機４０の位置と方向とを調整することによって行われる。なお、地盤改良機４０の位置と方向を調整した後、地盤改良機４０は、アウトリガー５によって地面に固定されてもよい。これにより、施工時における地盤改良機４０の揺動や位置ずれを抑制することができる。

次いで、アタッチメント１０を地中に挿入して、地中を掘削する。具体的には、地盤改良機４０を地面に固定した後、駆動装置１１を駆動させながらアタッチメント１０を下降させる。この際、駆動装置１１は、正転方向の回転駆動力を発生するように駆動する。上述したように、駆動装置１１が正転方向の回転駆動力を発生すると、螺旋部４２及び円筒部１２が正転方向に回転する。これによって、アタッチメント１０が地中に挿入されて掘削される。地中の掘削によって排出される土砂は、円筒部１２の外周に運ばれ、フィン１３によって地表に排出される。アタッチメント１０が所定の深さまで到達すると、駆動装置１１の正転回転の駆動を停止し、掘削を終了する。

次いで、アタッチメント１０を上昇させ、地中に砕石杭を形成する。砕石杭の形成は、以下の手順で行われる。まず、開閉蓋２０を開いた状態で、砕石投入装置３２に砕石を投入する。砕石投入装置３２に投入された砕石は、砕石投入孔１５を介して円筒部１２内に投入される。次に、反転方向の回転駆動力が発生するように、駆動装置１１を駆動する。上述したように、駆動装置１１が反転方向の回転駆動力を発生すると、螺旋部４２のみが反転方向に回転し、円筒部１２は正転方向にも反転方向にも回転しない状態となる。すると、アタッチメント１０は、反転方向に回転しながら上昇すると共に、円筒部１２内に投入された砕石を螺旋部４２から押圧しながら円筒部１２外に排出する。これによって、アタッチメント１０が地中から押し出されると共に、円筒部１２で形成した空間に砕石杭が形成される。

本実施例の砕石杭形成装置１００では、接続構造６０がカバー７０に覆われている。このため、砕石杭の形成する際に円筒部１２内に投入された砕石が、接続構造６０に直接接触することを抑制することができる。カバー７０が配置されていないと、円筒部１２内に砕石を投入したときに、投入された砕石が接続構造６０の外表面に直接接触する。投入された砕石が接続構造６０の外表面、特に、第１貫通孔５６に接触ないし侵入すると、第１貫通孔５６内に挿入されたピン６２が砕石により移動し、第１貫通孔５６から抜けてしまうことがある。すると、螺旋部４２の基端部４４を挿入穴５４内に固定できなくなり、螺旋部４２の基端部４４とロッド５０の先端部５２が接続できなくなる。これにより、螺旋部４２がロッド５０から外れてしまう。本実施例では、接続構造６０の周囲にカバー７０が配置されるため、投入された砕石が、接続構造６０、特に、第１貫通孔５６に直接接触し難くなる。このため、ピン６２が第１貫通孔５６から抜けることが抑制され、螺旋部４２がロッド５０から外れてしまうことを抑制できる。また、カバー７０により、投入された砕石が接続構造６０に直接接触し難くなるため、接続構造６０に不具合が生じることを抑制できる。

また、カバー７０は突出部７４に係合し、カバー７０の自重によって接続構造６０の周囲に配置される。すなわち、カバー７０を径方向に押し付けるためにビス等の部材を用いる必要がない。このため、カバー７０の外表面に砕石が接触してもカバー７０の配置位置に影響が生じることがなく、カバー７０を接続構造６０の周囲の位置に固定させることができる。

なお、本実施例では、カバー７０の軸方向の寸法は、第１部分５２ａの軸方向の寸法と略同一であったが、このような構成に限定されない。第１貫通孔５６をカバー７０によって覆うことができればよい。例えば、カバー７０の軸方向の寸法は、第１部分５２ａの軸方向の寸法より大きくてもよいし、先端側に設けられる第１貫通孔５６を覆う寸法であれば、第１部分５２ａの軸方向の寸法より小さくてもよい。

また、本実施例では、ロッド５０の先端部５２に第２貫通孔５８が設けられ、ボルト６４が第２貫通孔５８内に挿入されていたが、このような構成に限定されない。ロッドの先端部に第２貫通孔５８が設けられていなくてもよく、ピン６２はボルト６４によって固定されなくてもよい。アタッチメント１０はカバー７０を備えているため、円筒部１２内に投入された砕石がピン６２の端部に接触し難くなる。また、カバー７０によって覆われるため、ピン６２が第１貫通孔５６から抜けることが回避される。このため、ピン６２はボルト６４により固定されていなくてもよい。

また、本実施例では、ロッド５０の基端部と回転入力軸２６の先端部が接続されていたが、この部位の接続方法については特に限定されない。接続構造６０と異なる接続方式であってもよいし、接続構造６０と同様の構成であってもよい。また、ロッド５０と回転入力軸２６は一体に形成されていてもよい。

また、本実施例の接続構造６０では、ロッド５０の先端部５２に挿入穴５４が設けられ、挿入穴５４内に螺旋部４２の基端部４４が挿入されていたが、このような構成に限定されない。例えば、接続構造は、螺旋部の基端部に挿入穴が設けられ、その挿入穴にロッドの先端部が挿入される構成であってもよい。

また、本実施例の砕石杭形成装置１００では、円筒部１２の側面に砕石投入孔１５が設けられ、側面に設けられた砕石投入孔１５から砕石が投入されていたが、このような構成に限定されない。例えば、円筒部の上部から砕石を投入する構成であってもよい。

（実施例２）
上記の実施例１では、カバー７０が、ロッド５０の先端部５２の第１部分５２ａに係合する突出部７４を備えていたが、このような構成に限定されない。例えば、図７に示すように、接続構造を覆うカバー１７０は円筒状であってもよい。なお、本実施例の砕石杭形成装置は、接続構造とカバー１７０の構成が実施例１の砕石杭形成装置１００と相違しており、その他の構成については略同一となっている。そこで、実施例１の砕石杭形成装置１００と同一の構成については、その説明を省略する。

ロッド１５０の先端部１５２は、その外形が略円形になっている。先端部１５２には、挿入穴１５４と、第１貫通孔１５６（及び対応する及び溝１５６ａ、１４６）と、第２貫通孔１５８が設けられている。なお、挿入穴１５４と、第１貫通孔１５６（及び対応する及び溝１５６ａ、１４６）と、第２貫通孔１５８の構成は、実施例１の挿入穴５４と、第１貫通孔５６（及び対応する及び溝５６ａ、４６）と、第２貫通孔５８の構成と略同一であるため、詳細な説明は省略する。また、本実施例では、先端部１５２の外形は略同一であるが、このような構成に限定されない。先端部１５２のうち挿入穴１５４が設けられている部分の外径は、挿入穴１５４が設けられていない部分の外径以上であればよく、例えば、挿入穴１５４が設けられていない部分の外径より大きくされていてもよい。先端部１５２のうち挿入穴１５４が設けられている部分の外径を大きくすることによって、挿入穴１５４内に挿入される螺旋部１４２の基端部１４４（特に、後述する第３部分１４４ａ）の外径が小さくなることを回避することができ、接続構造の強度が低下することを抑制することができる。

螺旋部１４２の基端部１４４は、第３部分１４４ａと第４部分１４４ｂと突出部１４４ｃを備えている。第３部分１４４ａは、基端側に設けられ、その外形が挿入穴１５４の外形より小さい略六角形となっている。第３部分１４４ａは、挿入穴１５４と係合し、ロッド１５０の先端部１５２に接続される。挿入穴１５４内に螺旋部１４２の第３部分１４４ａが挿入された状態で、ピン６２が第１貫通孔１５６（及び対応する及び溝１５６ａ、１４６）内に挿入される。これにより、挿入穴１５４内に挿入された螺旋部１４２の基端部１４４が固定され、螺旋部１４２の基端部１４４とロッド１５０の先端部１５２が接続される。また、第２貫通孔１５８内には、ボルト６４が挿入され、ピン６２が第１貫通孔１５６内で固定される。なお、本実施例においても、第２貫通孔１５８及びボルト６４は設けられていなくてもよい。

第４部分１４４ｂは、第３部分１４４ａより先端側に配置されており、その先端には掘削翼が接続されている。突出部１４４ｃは、第３部分１４４ａと第４部分１４４ｂの間に配置されている。突出部１４４ｃは、螺旋部１４２の中心から外周側に向かって突出している。突出部１４４ｃは、周方向に全周に亘って設けられている。突出部１４４ｃの外周の径は、後述するカバー１７０の外周の径より大きくされている。

カバー１７０は、円筒状であり、その内周の径は、ロッド１５０の先端部１５２の外周の径より大きくされている。カバー１７０の先端は、螺旋部１４２の突出部１４４ｃに当接している。これにより、カバー１７０は、螺旋部１４２に支持される。カバー１７０の軸線方向の寸法は、ロッド１５０の先端部１５２の軸線方向の寸法と略一致している。このため、カバー１７０が螺旋部１４２に支持されると、カバー１７０は接続構造の外周を覆う位置に配置される。なお、本実施例では、螺旋部１４２の突出部１４４ｃは周方向に全周に亘って設けられているが、このような構成に限定されない。突出部１４４ｃによってカバー１７０が螺旋部１４２に支持される構成であればよく、例えば、突出部は周方向の一部に設けられていてもよい。

ロッド１５０への螺旋部１４２の取付けは、以下の手順で実行される。まず、ロッド１５０の先端部１５２をカバー１７０内に挿入する。次いで、螺旋部１４２の基端部１４４をロッド１５０の挿入穴１５４内に挿入する。次いで、カバー１７０をロッド１５０の先端部１５２より基端部側に一時的に移動させ、第１貫通孔１５６及び第２貫通孔１５８をカバー１７０から露出させる。その状態で、第１貫通孔１５６（及び対応する及び溝１５６ａ、１４６）内にピン６２を挿入し、第２貫通孔１５８内にボルト６４を挿入する。次いで、カバー１７０をロッド１５０の先端側に移動させる。すると、カバー１７０は、突出部１４４ｃに係合して螺旋部１４２に支持される。これにより、カバー１７０が接続構造の外周を覆う位置に配置され、螺旋部１４２の取付けが完了する。

本実施例においても、ロッド１５０の先端部１５２と螺旋部１４２の基端部１４４との間の接続構造の周囲が、カバー１７０によって覆われる。これにより、螺旋部１４２がロッド１５０から外れてしまうことを抑制できると共に、円筒部１２内に投入された砕石により接続構造６０に不具合が生じることを抑制できる。また、本実施例では、螺旋部１４２に設けられた突出部１４４ｃによってカバー１７０を支持するため、ロッド１５０に螺旋部１４２を取り付ける際には、カバー１７０をロッド１５０の先端側から取り付けることができる。一般的に、ロッド１５０の軸線方向の寸法は比較的長くされる。このため、本実施例では、カバー１７０をロッド１５０の基端部側から取り付ける場合と比較して、カバー１７０を容易に取付けることが可能となる。これにより、螺旋部１４２をロッド１５０に取付ける際に作業を容易にすることができる。

実施例で説明した砕石杭形成装置１００に関する留意点を述べる。実施例のロッド５０、１５０は「基端側シャフト」の一例であり、螺旋部４２、１４２は、「先端側シャフト」の一例であり、第１貫通孔５６、１５６は、「貫通孔」の一例であり、突出部７４、１４４ｃは、「突起」の一例である。

以上、本明細書に開示の技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。

１０：アタッチメント
１１：駆動装置
１２：円筒部
１３：フィン
１５：砕石投入孔
２０：開閉蓋
３２：砕石投入装置
４０：地盤改良機
４２、１４２：螺旋部
４４、１４４：螺旋部の基端部
５０、１５０：ロッド
５２、１５２：ロッドの先端部
５２ａ：第１部分
５２ｂ：第２部分
５６、１５６：第１貫通孔
５８、１５８：第２貫通孔
６０：接続構造
６２：ピン
６４：ボルト
７０、１７０：カバー
７２：カバー円筒部
７４：突出部
１００：砕石杭形成装置
１４４ａ：第３部分
１４４ｂ：第４部分
１４４ｃ：突出部

Claims

地中に形成した空間に砕石杭を形成する砕石杭形成装置に取付けられ、前記地中に挿入されて前記空間を形成し、前記地中から上昇しつつ前記空間に砕石杭を形成する砕石杭形成用のアタッチメントであって、
円筒部と、
前記円筒部内に回転可能に配置されており、駆動装置からの駆動力により回転するシャフトであって、基端側シャフトと先端側シャフトとの少なくとも２つに分離可能なシャフトと、
前記円筒部内に配置されており、前記基端側シャフトの先端部と前記先端側シャフトの基端部とを接続する接続構造と、
前記円筒部内に配置されており、前記接続構造の周囲を覆うカバーと、を備えており、
前記基端側シャフトの先端部と前記先端側シャフトの基端部のうち一方の端部は、
前記シャフトの軸線方向に伸びており、前記基端側シャフトの先端部と前記先端側シャフトの基端部のうち他方の端部が挿入される挿入穴と、
前記シャフトの軸線に対して垂直に貫通する貫通孔と、を備えており、
前記接続構造は、前記貫通孔内に配置され、前記挿入穴に挿入された前記他方の端部と係合して前記他方の端部が前記一方の端部から脱落することを規制するピンを備えており、
前記カバーは、前記貫通孔を覆っている、アタッチメント。
地中に形成した空間に砕石杭を形成する砕石杭形成装置に取付けられ、前記地中に挿入されて前記空間を形成し、前記地中から上昇しつつ前記空間に砕石杭を形成する砕石杭形成用のアタッチメントであって、
円筒部と、
前記円筒部内に回転可能に配置されており、駆動装置からの駆動力により回転するシャフトであって、基端側シャフトと先端側シャフトとの少なくとも２つに分離可能なシャフトと、
前記円筒部内に配置されており、前記基端側シャフトの先端部と前記先端側シャフトの基端部とを接続する接続構造と、
前記円筒部内に配置されており、前記接続構造の周囲を覆うカバーと、を備えており、
前記基端側シャフトの先端部は、
前記先端側シャフトの基端部と接続される第１部分と、
前記第１部分に隣接し、前記第１部分より基端側に配置される第２部分と、を備えており、
前記第１部分の外周の径は、前記第２部分の外周の径より大きくされており、
前記カバーは、前記カバーの基端側に設けられ、前記第１部分の基端に係合する突起を備え、前記突起が前記第１部分の基端に係合することで前記カバーが前記基端側シャフトに支持されている、アタッチメント。
地中に形成した空間に砕石杭を形成する砕石杭形成装置に取付けられ、前記地中に挿入されて前記空間を形成し、前記地中から上昇しつつ前記空間に砕石杭を形成する砕石杭形成用のアタッチメントであって、
円筒部と、
前記円筒部内に回転可能に配置されており、駆動装置からの駆動力により回転するシャフトであって、基端側シャフトと先端側シャフトとの少なくとも２つに分離可能なシャフトと、
前記円筒部内に配置されており、前記基端側シャフトの先端部と前記先端側シャフトの基端部とを接続する接続構造と、
前記円筒部内に配置されており、前記接続構造の周囲を覆うカバーと、を備えており、
前記先端側シャフトの基端部は、
前記基端側シャフトの先端部と接続される第３部分と、
前記第３部分に隣接し、前記第３部分より先端側に配置される第４部分と、
前記第３部分と前記第４部分との間に配置され、前記第３部分の外周面より外周側に突出する突起と、を備えており、
前記カバーは、その先端が前記突起に当接し、前記突起によって前記カバーが前記先端側シャフトに支持される、アタッチメント。
前記基端側シャフトの先端部と前記先端側シャフトの基端部のうち一方の端部は、
前記シャフトの軸線方向に伸びており、前記基端側シャフトの先端部と前記先端側シャフトの基端部のうち他方の端部が挿入される挿入穴と、
前記シャフトの軸線に対して垂直に貫通する貫通孔と、を備えており、
前記接続構造は、前記貫通孔内に配置され、前記挿入穴に挿入された前記他方の端部と係合して前記他方の端部が前記一方の端部から脱落することを規制するピンを備えており、
前記カバーは、前記貫通孔を覆っている、請求項２又は３に記載のアタッチメント。
地中に形成した空間に砕石杭を形成する砕石杭形成装置であって、
前記地中に挿入されて前記空間を形成し、前記地中から上昇しつつ前記空間に砕石杭を形成する、請求項１～４のいずれか一項に記載のアタッチメントと、
回転駆動力を発生させる駆動装置と、
を備えている、砕石杭形成装置。