JPS6323352B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の対象・産業上の利用分野） 本発明は、場所打ち抗用として地中に比較的大
口径の削孔を行うための掘削機に関し、特に大き
な岩石や岩盤の含まれる地盤を掘削するのに好適
適な掘削機に関する。

（従来技術） 場所打ち抗用の比較的大口径の孔を掘削するの
に、従来では特公昭58−19836号公報に開示され
ているように、大口径のケーシング内に小径のス
クリユーオーガを挿入し、ケーシングを地中に回
転圧入しながらスクリユーオーガでパイロツト孔
を掘削し、その後スクリユーオーガを引抜いてケ
ーシング内の未掘削残土を別の大径スクリユーオ
ーガやアースドリル等で掘削していたが、二種類
の掘削機を用意して二工程で掘削を行うものであ
るから中途での掘削機の取換え及び二度に亘る掘
削のため作業能率がきわめて悪かつた。また、従
来における比較的大口径の孔用の掘削機として特
開昭50−85114号公報に開示された横孔掘削装置
があり、この装置は大径スクリユーオーガの先端
にオーガビツトを設け、更にこのオーガビツトの
前部にこれに先行するパイロツトビツトを設け
て、オーガビツトによる本掘削に先行してパイロ
ツトビツトによる導孔先行掘削を行うようにした
もので、これによれば大口径の削孔が一工程で済
むため作業能率が良いように思われるけれども、
一工程で掘削を行わせる構造からして装置自体が
大型化且つ重量化しており、したがつて特にこの
装置を竪孔の掘削装置として適用した場合には、
掘削中においてスクリユーオーガ先端部のパイロ
ツトビツトに相当大きな押圧抵抗がかかるため、
ビツトが破損され易く、またビツトが受ける過負
荷によりスクリユーオーガ自体の回転が抑止され
てスクリユー回転駆動部が損傷される等の不都合
な事態を招き、このような事態を回避するにはパ
イロツトビツトが過負荷を受けないよう常に掘削
状態を監視して装置全体の吊り込みをコントロー
ルしてやらねばならないため、結局作業能率の向
上は期待できない。更に上記いずれの従来装置に
おいても、ビツトやオーガヘツド等以外に特別な
破砕手段を備えていないため、削孔中に比較的大
きな岩石群や岩底に遭遇した場合に掘削が困難と
なつて削孔作業能率が大きく低下すると云つた不
都合があつた。

（発明の目的） 本発明は上述した従来装置の問題点に鑑みてな
されたもので、比較的大口径の孔を効率良く削孔
できると共に、ビツトの破損や駆動部の損傷を防
止でき、しかも岩石や岩盤等をも容易に破砕しえ
て、掘削作業能率の向上を期すことのできる掘削
機を提供することを目的とする。

（発明の構成） 上記の目的に沿う本発明の構成は、「リーダに
昇降自在に吊支される機枠の下部に、中空のスク
リユーオーガ及び該オーガ内に挿通させた円筒状
内ケーシングをそれぞれ回転自在に垂下連設し、
スクリユーオーガ下端にオーガビツトを、また内
ケーシング下端にはオーガビツトに先行するパイ
ロツトビツトをそれぞれ設けると共に、内ケーシ
ング下端にはパイロツトビツトに先行する支持用
短管をスイベルジヨイントを介して該内ケーシン
グに対し回転自在に連設し、更に内ケーシングに
はモンケンを昇降自在に挿入垂下し、このモンケ
ンの昇降を司るための手段ならびにスクリユーオ
ーガ及び内ケーシングをそれぞれ回転駆動させる
ための手段を機枠に設けたこと」を基本的要旨と
し、更に「スクリユーオーガが嵌挿される外ケー
シングを回転駆動できるように設けたこと」をも
要旨とする。

（実施例） 次に本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

図面は掘削機の全体図を示したもので、この図
において１はクローラクレーン等に立設装備され
るリーダ（図示省略）に昇降自在に吊支される機
枠で、この機枠１の下部に、中空円筒状の外ケー
シング２と、該ケーシング２より若干径小でこの
中に嵌挿させた中空状スクリユーオーガ３と、こ
のオーガ３のトルクチユーブ３ａ内に挿通させた
中空円筒状の内ケーシング４とがそれぞれ回転自
在に垂下連設され、更に内ケーシング４内には比
較的長尺で円筒状のモンケン５が昇降自在に挿入
されている。上記内ケーシング４の下端には、こ
れと同径で短尺状の支持用短管７がスイベルジヨ
イント８によつて該内ケーシング４に対し回転自
在に連設されている。このスイベルジヨイント８
は、内ケーシング４と支持用短管７とを互いに回
転自在に連結することができると共に軸方向に係
るいわゆるスラスト荷重を支持することができる
ようなジヨイントとする。また、スクリユーオー
ガ３のトルクチユーブ３ａ下端にはこのスクリユ
ーオーガ３とほぼ同径で外ケーシング２より若干
径小のオーガビツト９が外ケーシング２下端より
下方へ突出するようにして取付けられており、そ
して内ケーシング４の下端にはオーガビツト９よ
り径小のパイロツトビツト１０がオーガビツト９
より下位で支持用短管７よりは上位に位置するよ
うに取付けられている。更に機枠１にはモンケン
５の昇降を司る手段としての昇降装置１１、なら
びに内・外ケーシング３，２及びスクリユーオー
ガ３をそれぞれ回転駆動させる手段としての駆動
装置１２及び１３が配備されている。

上記昇降装置１１は、機枠１の側面に取付台１
４を介して油圧シリンダ１５を取設し、このシリ
ンダ１５のピストンロツド１５ａ先端に滑車１６
を取付けると共に、機枠１の上面中央部及び取付
台１４上に滑車１７，１８を取付け、更に一端を
取付台１４に止着したロープ６を滑車１６，１
８，１７に連架させ、該ロープ１９の他端を機枠
１上部より内ケーシング４内に挿通させてモンケ
ン５に止着してなるもので、シリンダ１５の動作
でピストンロツド１５ａを下方へ伸長させること
によつてロープ６を介してモンケン５を図面の実
線で示すような所定高さまで引き上げ、またピス
トンロツド１５ａを上方に収縮させることにより
ロープ６を緩ませてモンケン５を図面の仮想線で
示すように落下させるようにしている。この場合
においてピストンロツド１５ａ先端の滑車１６は
所謂動滑車を構成しているためにモンケン５の昇
降ストロークをシリンダ１５のストロークの倍に
することができ、またこのような動滑車１６を２
個以上用いることによりモンケン５のストローク
を更に大きくとることができ、したがつてこのよ
うにシリンダ１５のストロークが小さくてもモン
ケン５のストロークを大きくとることができるこ
とからシリンダ１５を小型にすることができる。
前記駆動装置１２は、スクリユーオーガ３のトル
クチユーブ３ａ上端部に固定した連結用スリーブ
１９の上端部に大ギヤ２０を取付け、この大ギヤ
２０の両側方に一対の電動機２１，２１を設置
し、これら電動機２１，２１の出力軸に固定の小
ギヤ２２，２２を大ギヤ２０の両側対向位置で噛
合させてなるもので、また上記連結用スリーブ１
９には外ケーシング２の上端部を取外し可能に連
結し、しかして電動機２１，２１の互いに同一方
向への回転により小ギヤ２２，２２、大ギヤ２０
及び連結用スリーブ１９を介してスクリユーオー
ガ３及び外ケーシング２を回転させるようにして
おり、また、駆動装置１３も同様な構造であつ
て、内ケーシング４の上端部に大ギヤ２３を固装
し、この大ギヤ２３に、電動機２４，２４のそれ
ぞれの出力軸に固定の小ギヤ２５，２５を噛合せ
て、電動機２４，２４の回転により小ギヤ２５，
２５及び大ギヤ２３を介し内ケーシング４を回転
させるようにしている。この場合において内ケー
シング４と、外ケーシング２及びスクリユーオー
ガ３とは互いに逆方向に回転させるようにしてい
る。尚、図中２６ａ，２６ｂ，２７ａ，２７ｂは
それぞれ軸受を示す。また、外ケーシング２には
複数の貫窓２８…が設けられている。

上述したような構成を有する掘削機の操作にあ
たつては、機枠１をリーダ（図示せず）頂部より
適当高さに懸吊支持した状態で、駆動装置１２，
１３を作動して、スクリユーオーガ３及び外ケー
シング２と、内ケーシング４とを互いに逆方向に
回転させると共に、昇降装置１１を作動してモン
ケン５を上下動させながら、地盤Ｇを掘削してゆ
く。尚、掘削進行中において支持用短管７を介し
て掘削機を地盤に担持させることができることか
ら、リーダ頂部より機枠１を吊支している昇降操
作用ワイヤー（図示省略）には何ら引張力を与え
る必要がなく、掘削機が自重で降下してゆくに従
つてこのワイヤーを自然に繰り出してやればよ
い。この掘削工程においては、先ず支持用短管７
の先端を地盤Ｇに押し当てて掘削機の大部分の荷
重をこの支持用短管７を介して地盤Ｇに支持させ
る、つまりあずけた状態にしながら、該支持用短
管７から出没するモンケン５の打撃作用により該
支持用短管７に先行して地盤Ｇ中の特に岩石等を
破砕しつつ導孔H₁を形成する。尚、この場合支
持用短管７はスイベルジヨイント８により内ケー
シング４が回転してもそれ自体回転しない。上記
支持用短管７の地盤Ｇに対する接当支持作用によ
り、後行するパイロツトビツト１０、オーガビツ
ト９及び外ケーシング２下端部の地盤Ｇに対する
押圧抵抗を著しく軽減せしめ、またモンケン５の
打撃作用によつてビツト９，１０ではなしえない
岩石等の破砕を可能ならしめると共にパイロツト
ビツト１０による掘削を容易に行えるようにす
る。上記のように支持用短管７で掘削機を担持し
てモンケン５により先導孔H₁を形成しながら、
後行するパイロツトビツト１０により導孔H₂を
掘削し、それにより更に後行のオーガビツト９に
よる本掘削が容易に行えるようにし、そしてこの
オーガビツト９により削孔H₃を掘削する。また
上記ビツト９，１０による掘削においてはスクリ
ユーオーガ３と内ケーシング４とが互いに逆回転
していることによりビツト９，１０も互いに逆方
向に回転するため、特に削孔H₃に掘削むらがで
きずより正確な孔の掘削を行うことができる。上
記モンケン５によつて破砕され且つビツト９，１
０により掘削された砕石、土砂等はスクリユーオ
ーガ３のスクリユー３ｂによつて引き上げられ、
そして外ケーシング２の貫窓２８…より押し出さ
れて、外ケーシング２にて形成されている孔H₄
の壁面に圧着され、また掘削終了後に掘削機を引
き上げる際にもスクリユーオーガ３を掘削時と同
一方向に回転させることによつて上記砕石、土砂
等は貫窓２８…より押し出されて孔H₄の壁面に
圧着され、更に貫窓２８…から地上に排出される
ことになる。尚、掘削機の引き上げ時には昇降装
置１１の作動を停止させ、モンケン５は所定位置
に保持しておく。

上述した実施例においては、内ケーシング４
と、スクリユーオーガ３及び外ケーシング２とを
それぞれ別個の駆動装置により回転させるように
しているが、両者を１個の共通の駆動装置により
互いに逆回転させるようにしてもよい。また、実
施例では外ケーシング２とスクリユーオーガ３と
を一体に回転させるようにしているが、これらは
更に別個の駆動装置によつて互いに同一方向又は
逆方向に回転させる構成にしてもよい。更に、外
ケーシング２は、地盤の土質、掘削の目的によつ
ては省略することとしてもよい。

（発明の効果） 本発明による掘削機は、スクリユーオーガの下
端にオーガビツトを、また内ケーシング下端には
オーガビツトに先行するパイロツトビツトをそれ
ぞれ設けると共に、内ケーシング下下端にはパイ
ロツトビツトに先行する支持用短管をスイベルジ
ヨイントを介して該内ケーシングに対し回転自在
に連設し、内ケーシングにはモンケンを昇降自在
に挿入垂下したものであつて、掘削にあたり先ず
モンケンの打撃作用により地盤に先導孔を形成し
しかも地盤中に大きな岩石や岩盤等が存在する場
合にはそれらを破砕してゆくので、パイロツトビ
ツトによる掘削を容易に行わせることができると
共にこのパイロツトビツト及びオーガビツトでは
困難な岩石等の破砕を可能ならしめて、掘削作業
の確実化と迅速化を期することができ、またスイ
ベルジヨイントにより回転に関して内ケーシング
と縁が切れている支持用短管をパイロツトビツト
に先行して常に地盤に接当支持せしめ、この短管
を介して掘削機の全重量の大部分を地盤にあずけ
させることができるため、パイロツトビツト及び
オーガビツトの地盤に対する押圧抵抗を著しく軽
減できて、これらビツトの破損を防止することが
できると共にビツトによる掘削を容易にすること
ができ、そしてまた上記オーガビツトによる本掘
削に先行してパイロツトビツトによる、前記先導
孔とは別の導孔の掘削を行わせることができるた
め、本掘削が容易に且つ確実に行えるものであ
る。更に、本発明にあつてはオーガビツトとパイ
ロツトビツトとが従来の掘削機におけるように同
一の回転体に取付けられておらず、すなわちオー
ガビツトはスクリユーオーガに、パイロツトビツ
トは内ケーシングにそれぞれ別個独立して取付け
てあるため、これらのビツトの回転方向を互いに
逆にすることができ、更にはそれぞれの回転数も
適宜変えることも可能となり、それにより地盤の
土質に応じて効果的な掘削を行わせることができ
る。更にまた本発明によれば、外ケーシングを装
備することによつて、本掘削による削孔の壁面を
平滑にしかも堅固にすることができて壁面の脱落
更には削孔の崩壊を防止できると共に、排土作業
を容易に且つ確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明による掘削機の一実施例を示す縦
断面図である。 １…機枠、２…外ケーシング、３…スクリユー
オーガ、４…内ケーシング、５…モンケン、６…
ロープ、７…支持用短管、８…スイベルジヨイン
ト、９…オーガビツト、１０…パイロツトビツ
ト、１１…昇降装置、１２…駆動装置、１３…駆
動装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ リーダに昇降自在に吊支される機枠の下部
   に、中空のスクリユーオーガ及び該オーガ内に挿
   通させた円筒状内ケーシングをそれぞれ回転自在
   に垂下連設し、スクリユーオーガ下端にオーガビ
   ツトを、また内ケーシング下端にはオーガビツト
   に先行するパイロツトビツトをそれぞれ設けると
   共に、内ケーシング下端にはパイロツトビツトに
   先行する支持用短管をスイベルジヨイントを介し
   て該内ケーシングに対し回転自在に連設し、更に
   内ケーシングにはモンケンを昇降自在に挿入垂下
   し、このモンケンの昇降を司るための手段ならび
   にスクリユーオーガ及び内ケーシングをそれぞれ
   回転駆動させるための手段を機枠に設けてなる掘
   削機。 ２ リーダに昇降自在に吊支される機枠の下部
   に、外ケーシングとこの中に嵌挿させた中空のス
   クリユーオーガと該オーガ内に挿通させた円筒状
   内ケーシングとをそれぞれ回転自在に垂下連設
   し、スクリユーオーガ下端にオーガビツトを、ま
   た内ケーシング下端にはオーガビツトに先行する
   パイロツトビツトをそれぞれ設けると共に、内ケ
   ーシング下端にはパイロツトビツトに先行する支
   持用短管をスイベルジヨイントを介して該内ケー
   シングに対し回転自在に連設し、更に内ケーシン
   グにはモンケンを昇降自在に挿入垂下し、このモ
   ンケンの昇降を司るための手段、ならびに外ケー
   シング、スクリユーオーガ及び内ケーシングをそ
   れぞれ回転駆動させるための手段を機枠に設けて
   なる掘削機。